浙教版科学八下专题复习之空气与生命(中等难度)
一、单选题
1.(2021·丽水)我国宣布力争于2060年前实现“碳中和"。即二氧化碳的排放与吸收互相平衡(如图)。下列途径中属于吸收二氧化碳的是( )
A.绿色植物的光合作用 B.化石燃料的燃烧
C.微生物的氧化分解 D.生物的呼吸作用
2.(2021八下·吴兴期末)实验室制取二氧化碳后,可以用下列哪些收集装置来收集( )
A.①③④ B.②⑤⑥ C.①③⑤ D.③④
3.(2021八下·吴兴期末)如图表示人的膈肌收缩和舒张时在胸腔内的位置,下列有关表述正确的是( )
A.膈肌从甲到乙时呼气
B.从甲到乙时膈肌在不断舒张
C.呼气完成的瞬间膈肌处于甲状态
D.从乙到甲肺内气压始终小于大气压
4.(2021八下·吴兴期末)某同学学习了氧气制取和性质后,记录了部分实验操作或现象,其中符合事实的是( )
A.实验室制取氧气时,加入药品后再检查装置的气密性
B.铜片在氧气中加热时,不会发生任何变化
C.红磷在氧气中燃烧时,生成刺激性气味的气体
D.铁丝在氧气中燃烧时,火星四射,生成黑色固体
5.(2021七下·海曙期末)吴宇森主导的电影《赤壁》中有这样的一个场面:吴蜀联军在船上装满枯枝浇足油,借着东南风向曹军驶去,接近曹军时点燃船上枯枝弃船而走。火借风势,火船宛如火龙一样冲向连在一起的曹军木船。一眨眼,曹军水寨已经烧成一片火海。下列关于火海形成的叙述中,不正确的是( )
A.东南风为木船燃烧提供了充足的氧气
B.东南风降低了木船的着火点
C.枯枝和油为燃烧提供了充足的可燃物
D.相连的曹军木船没有及时隔离
6.(2021七下·海曙期末)下列实验现象的描述正确的是( )
A.红磷在空气中燃烧时产生大量白雾
B.木炭在氧气中燃烧发出白光,生成二氧化碳气体
C.铁在空气中燃烧,火星四射,生成黑色固体
D.硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,生成有刺激性气味的气体
7.(2021七下·海曙期末)暖宝宝中的发热剂是铁粉、水和食盐等,发热剂能代替红磷测定空气中氧气含量(装置见如图,发热剂的体积忽略不计) 。以下对此改进实验的叙述,错误的是( )
A.此实验的原理是利用铁生锈消耗氧气
B.实验前一定要检查装置的气密性
C.此实验中发热剂的多少不影响测量结果
D.此实验测出氧气的体积分数约是18.3%
8.(2021七下·海曙期末)以下对空气的说法中正确的是( )
A.按质量分数计算,空气中含氧21%,含氮气78%,含其他气体约1%
B.除氮气和氧气外,空气中约1%体积的其他气体中主要是二氧化碳和水蒸气
C.汽车尾气排放形成的烟雾是城市空气污染源之一
D.空气除了供给人类呼吸作用所需的氧气外,在实际生产中没有多大意义
9.(2021八下·嘉兴期末)如图是实验室制取、收集、验满、验证氧气性质的装置或操作,其中正确的是( )
A.制取氧气 B.收集氧气
C.验满 D.性质检验
10.(2021八下·嘉兴期末)如图为测定空气中氧气含量的实验装置,下列有关说法正确的是( )
A.可以用碳代替红磷完成该实验
B.用激光代替酒精灯点燃红磷可以减小实验误差
C.红磷燃烧结束后应立即打开止水夹
D.实验结束后集气瓶中水的体积一定占其容积的1/5
11.(2021九下·海曙月考)据调查统计,想戒烟而真正戒成功的不到10%。有个同学想到了一个好办法:把这些烟民送进宇宙飞船,让他们想抽烟也点不着,这样就抽不成烟了。这是因为( )
A.船内的二氧化碳太高 B.在失重情况下,空气不对流
C.达不到着火点 D.宇宙飞船上温度低
12.(2021九下·海曙月考)镁、锌、铁的混合物50克与足量的稀硫酸反应得到混合溶液,蒸发后得到218克固体(已换算成无水硫酸盐)。则反应产生氢气的质量是( )
A.2克 B.3克 C.3.5克 D.4.5克
13.(2021七下·余姚竞赛)下列关于燃烧与灭火的说法正确的是( )
A.将大块煤粉粹后再燃烧,其目的是延长煤燃烧的时间
B.由图1可知,火柴头斜向下降低了火柴梗的着火点
C.由图2可知,金属镁引起的火灾不能用CO2灭火
D.蜡烛用扇子一扇即灭,是因为扇走了蜡烛周围的空气
14.(2021七下·余姚竞赛)下列关于物质的性质和用途的说法中不正确的是( )
A.氮气用来保存食物,是利用常温下化学性质稳定
B.用稀有气体制造霓虹灯,是利用稀有气体通电能发出不同颜色的光
C.氧气用于发射火箭,是利用氧气的可燃性
D.二氧化碳用于灭火与它的物理性质和化学性质有关
15.(2021·南湖模拟)在做测定空气中氧气含量的实验时,需要一个如图所示的集气瓶。下列将集气瓶剩余的容积划为5等份的做法中,正确的是( )
A.用尺量出集气瓶中剩余容积的高度,平均分成等距的5等份
B.在集气瓶的剩余容积中,每倒入50mL水画一条线,标上1、2、3、4
C.先在集气瓶中装满水,然后把水全倒入量筒中,将其体积5等分,每倒入集气瓶中1份,在集气瓶上画一条线,标上1、2、3、4
D.先将集气瓶装满水,倒出部分水于量筒中,将其体积5等分,每倒入集气瓶中1份,在集气瓶上画一条线,标上1、2、3、4
16.(2021八下·嘉兴期中)有一份纯氯酸钾固体a,另有一份 混有少量二氧化锰的氯酸钾固体b,两份固体质量相等。分别同时加热a和b,能正确表示生成氧气的质量随反应时间而变化的图象是( )
A. B.
C. D.
17.(2021八下·义乌期中)下图所示的一组实验可用于研究燃烧条件.下列说法中,正确的是( )
A.图1铜片上的红磷没燃烧,因为红磷不是可燃物
B.图1水下的白磷没有燃烧是因为温度没有达到着火点
C.若将图2中白磷换成红磷,也能观察到燃烧现象
D.图1烧杯中热水的作用既供热又使水下的白磷与氧气隔绝
18.(2021·温州模拟)下图是人体气体交换示意图,以下说法错误的是 ( )
A.甲图表示的过程为肺泡内的气体交换
B.乙图表示的过程为组织细胞处的气体交换
C.④处氧气浓度大于③ 处氧气浓度
D.吸气时,肺内气压小于外界大气压
19.(2021·江北模拟)将一盆绿色植物放在一个透明密闭的玻璃容器内,利用传感器测量容器内CO2的浓度变化,如图所示。下列说法错误的是( )
A.AB段CO2浓度下降,植物只进行光合作用
B.BC段CO2浓度上升,植物呼吸作用强度大于光合作用强度
C.实验进程中的t1时刻,该植物体内有机物的质量最多
D.t2时刻植物体内的有机物质量较t0时刻高
20.(2021八下·西湖期中)下列实验现象的描述正确的是( )
A.木炭在氧气中燃烧,发出白光,生成二氧化碳
B.红磷在空气中剧烈燃烧,发出白光,生成大量烟雾
C.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
D.铁丝在空气中燃烧,生成黑色固体
二、填空题
21.(2021·杭州)二氧化碳的资源化利用是实现碳减排的重要途径以下是一种实现二氧化碳转化为重要原料二甲醚(化学式为C2H6O)的途径:
(1)转化①是二氧化碳与一种常见单质反应生成甲醇和水,这种单质的化学式为 。
(2)转化②是甲醇发生分解反应生成二甲醚和水反应中生成二甲醚和水的分子数之比为 。
22.(2021·金华)实验室提供H2O2溶液、二氧化锰、KClO3和KMnO4四种药品及下列装置
根据要求完成下列问题:
(1)根据提供的药品,写出一种实验室制取O2的化学方程式 ;
(2)选择装置B和C制取氧气的主要步骤有:①将导气管移出水槽;②加热;③装药品;④收集;⑤熄灭酒精灯;⑥检查装置气密性。正确的操作顺序为 。
23.(2021·嘉兴)火是文明的起源,人类取火的方法经过了漫长的演变过程。
(1)古人取火时,用火镰击打火石,产生的火花引燃可燃物,艾绒是一种常用的引燃物,主要是它的 ,因而容易点燃。
(2)1830年发明了火柴。原理是将白磷、硫、KClO3、MnO2混合,摩擦后发生KClO3分解等一系列反应,引燃火柴杆。推测KClO3在此过程中的作用是 ,使燃烧更剧烈。
24.(2021八下·吴兴期末)小明同学在实验室中研究二氧化碳气体的性质。
(1)实验室中,二氧化碳通常用大理石和稀盐酸反应制取而不用浓盐酸,原因是 。
(2)向漏斗中倾倒二氧化碳,燃着的蜡烛自下而上熄灭,由此说明二氧化碳具有的物理性质是 。
25.(2021七下·海曙期末)某学生用红磷进行“测定空气中氧气含量的实验”
(1)图1中红磷燃烧后冷却至室温,活塞a应停在刻度 (填数字)处,该反应的文字表达式为 。
(2)图2中集气瓶中水的作用是 。
26.(2021八下·嘉兴期末)如图所示是二氧化碳的制取和收集装置。
(1)检查装置的气密性:关闭活塞,往长颈漏斗中加入一定量的水, 若观察到 现象,说明装置气密性良好。
(2)排空气法收集二氧化碳气体:气体应从 (选填“a”或“b”)管进。
27.(2021八下·嘉兴期末)火药是中国古代四大发明之一,唐代清虚子在“伏火矾法”中提出了一伏火的方子:“硫二两,硝二两,马兜铃三钱半。”其中硫是易燃物质,硫在空气中燃烧会发出 色火焰,燃烧的化学方程式 。
28.(2021七下·余姚竞赛)用如图所示实验装置测定空气中氧气含量。
(1)BC段气压变化的原因是 ,DE段气压变化的原因是 。
(2)实验前广口瓶内空气体积为V,烧杯中水的体积为V1;实验后烧杯中剩余水的体积为V2。计算空气中氧气体积分数的表达式为 (用V、V1、V2表示)
(3)该实验不能将红磷换成铁丝,原因是 。
29.(2021·南湖模拟)中国在第75届联合国大会上宣布,在2060年前中国二氧化碳排放实现碳中和,实现二氧化碳的“零排放”。碳中和是指在一定时间内排放的二氧化碳气体总量等于吸收二氧化碳气体总量。
(1)二氧化碳是绿色植物进行光合作用的原料,各国还要控制二氧化碳的排放量原因是 。
(2)在常压、300℃条件下,CO2和H2在一种新型催化剂的作用下,反应生成CH4和H2O。写出该反应的化学方程式 。
30.(2021·宁海模拟)1823年德贝莱纳发现氢气遇到金属铂会起火,根据此原理制成了世界上第一支打火机,如甲图所示。
用一只小玻璃筒盛上适量的稀硫酸,筒内装一内管,内管中装入锌片,玻璃筒装一顶盖,顶盖上有喷嘴、铂网和开关,其结构简图如乙图所示。
(1)请写出锌与稀硫酸反应的化学方程式 。
(2)反应产生氢气,氢气和氧气遇铂在常温下就会发生化学变化,过程如丙图所示,铂在该反应中的作用是 。
(3)当将顶盖上的开关关闭,堵住喷嘴时,打火机便停止工作,氢气也随之停止产生。氢气停止产生的原因是 。
三、解答题
31.(2021·金华)某品牌钙片的部分信息:①钙片主要成分为碳酸钙;②每片钙片的质量为1克。某科学学习小组同学用该品牌钙片做了如下实验:把100克稀盐酸分成五等份,分次将稀盐酸添加到放有10片钙片的烧杯中,充分反应(钙片中其他成分不溶于水且不与盐酸反应)。得到的实验数据见下表。
实验次数 1 2 3 4 5
加入稀盐酸的质量/克 20 20 20 20 20
剩余固体的质量/克 8.0 6.0 4.0 2.2 2.2
回答下列问题:
(1)钙片用于补“钙”。钙片中所含的钙是指 ;
A.元素 B.单质 C.原子
(2)10片钙片中所含碳酸钙的总质量为 克;
(3)计算该实验中所用稀盐酸的溶质质量分数。(写出计算过程)
32.(2021·温州)“化学氧自救呼吸器”是一种在缺氧环境中通过制氧剂临时供氧的装置。制氧剂的主要成分是超氧化钾(KO2),产生氧气的主要原理是超氧化钾与人体呼出的水汽反应,其化学方程式为:4KO2+2H2O=4KOH+3O2↑。制氧剂中其它成分不能生成氧气。
(1)小明设计化学氧自救呼吸器时,为确定制氧剂的用量,除了查阅人体每分钟呼吸次数外,还需了解哪些与人体呼吸相关的数据?(例举一个)
(2)若该呼吸器需为使用者提供48克氧气,则至少需要含超氧化钾80%的制氧剂多少克?
(3)小明设计了如图甲、乙两种化学氧自救呼吸器,其内部气体路径如图所示。你认为哪种方案更合理?说明理由: 。
33.(2021·嘉兴)目前,全球平均气温较工业化前已上升了1.1℃,其主要原因是自然界中的碳平衡被破坏。2020年9月22日,我国政府承诺:中国将力争于2030年前实现CO2排放达到峰值,2060年前实现碳中和,即通过各种方式抵消排放的CO2量,重新实现碳平衡,如图是碳循环和碳中和策略的示意图。
(1)人类进入工业化社会后,化石燃料的大量使用是碳平衡被破坏的主要原因之一对此可采取的碳中和策略②有 。
(2)要实现我国政府提出的目标,除图中策略外,还可用化学方法人工捕获,如将空气通入氢氧化钾溶液反应生成碳酸钾和水。写出用氢氧化钾捕获CO2的化学方程式 。
(3)2020年12月下旬,我国部分地区出现多年未遇的极寒天气,因此有人质疑:今年天气 这么冷,地球气温真的在上升吗 对于这样的质疑,你是否认同 并说明理由。
34.(2021·丽水)土灶是我国古代劳动人民智慧的结晶,它通常以木柴、秸秆为燃料。目前,我市农村仍有使用土灶做饭的习惯。
小科和小思在爷爷家看到不能移动的土灶(如图甲),他们对土灶产生了好奇,了解到其内部结构如图乙所示:木柴添加通道与烟囱相连,通风道与木柴添加通道通过中间铁栅连通。于是分别设计了移动式土灶(如图丙和丁)。
(1)为使木柴充分燃烧,移动式土灶设计更合理的是 (填"丙”或“丁”);
(2)土灶设计烟囱的作用是 ;
(3)资料显示:1千克干木柴在土灶中燃烧能产生约)12.5克固体粉尘。从环境保护的角度,提出一条合理建议 。
(4)干木柴的主要成分是纤维素[(C6H10O5)n],纤维素在空气中完全燃烧的化学方程式为;(C6H10O5)n+6nO2 6nCO2+5nH2O。若干木柴中纤维素的质量分数为40.5%,则4000克干木柴中的纤维素完全燃烧会产生二氧化碳多少克?
35.(2021八下·吴兴期末)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下图连接。
(1)磷燃烧明明消耗了氧气使气体压强变小,但是数显设备显示,开始一段时间集气瓶内气体压强上升,这是因为 。
(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集气瓶内的温度恢复到室温所经历的时间。如果提前打开活塞,会导致测量结果 。(选填“偏大”“偏小”或“没有影响”)
四、实验探究题
36.(2021·嘉兴)小嘉用H2O2溶液制取氧气时,在烧瓶中加入50毫升水及0.5克MnO2,再往分液漏斗中加入30毫升15%的H2O2溶液。为什么要加入50毫升水呢 查阅资料发现:在不加入水时,若注入H2O2溶液速度过快,反应会过于刷烈而引发事故。
【提出问题】水是如何减缓该反应速度的呢
【建立假设】水可以降低H2O2溶液浓度,从而减缓反应速度
【实验方案】他利用如图装置,在相同条件下,分别用30毫升的1%、3%和7%的H2O2溶液进行实验, 观察并比较。
【实验结论】加水降低了H2O2溶液的浓度, 使反应速度变慢。
【交流反思】
(1)为了更好地比较反应的快慢,需控制三次实验中滴加H2O2溶液的 相同。
(2)判断产生氧气的速度时,可以通过观察产生气泡的快慢,还可以比较 。
(3)【继续探究】针对提出的问题,他又利用如图装置,用3%的H2O2溶液分别在0℃、20℃和60℃的条件下进行实验。进行该实验所基于的假设是 。
37.(2021·丽水)建构合理的思维模型,既能促进深度学习,又能提高思维品质。小科建构了“两组份混合物含量测定"的思维模型;
运用该模型对教材中“测定空气中氧气含量"的实验进行了再探究:忽略含量很低的其它物质,空气可以看成由氮气和氧气组成的两组份混合物。
[探究一]根据沸点低的组份先汽化的性质,测定混合物中某组份的含量。
(1)将空气转变为液态空气,液氮先汽化。从建模角度分析,该操作属于上述思维模型中的 ;
(2)[探究二]根据混合物中某组份发生化学反应,测定混合物中某组份的含量。
按图甲装置测定空气中氧气含量时,止水夹最合理的打开时间是 (填“反应刚结束时”或“冷却到室温时”);
(3)[交流评价]已知:在氧气不充足时,碳与氧气反应生成一氧化碳,一氧化碳不溶于水且不与碱反应。小科用足量木炭替换红磷,等体积氢氧化钠浓溶液替换集气瓶中的水,规范操作后,测得的氧气含量将 (填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(4)[继续探究]运用上述思维模型,小科又设计了图乙的实验装置,其“测定空气中氧气含量"的原理是 。
38.(2021八下·乐清期末)乐乐和清清学习了“空气中氧气含量测定”实验后,发现用甲图装置实验误差大且生成的五氧化二磷有毒,于是他们对课本装置进行改进,见图乙。实验时先在酒精灯上加热玻璃棒,然后迅速插入瓶塞中来加热白磷,实验过程中气压变化如图丙,图丙中白磷燃烧后刚好熄灭时的气压记为点B。
提示:①白磷燃烧所需要的最低温度是40℃,生成产物与红磷在氧气中燃烧一致。
②一个密闭的容器内,温度越高,气体气压越大;气体质量越大,气体气压越大。
根据以上实验信息,回答下列有关问题:
(1)如果按照原来方式点燃红磷,若瓶塞塞的较慢,将导致测量结果 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)
(2)图乙中,a、b、c分别表示实验中先后测定的量。a为瓶中原有水的体积;b为反应后冷却至室温,打开止水夹,集气瓶中水的体积;c为整个集气瓶的体积。若集气瓶中氧气耗尽,请写出a、b、c三个数据应满足的等式关系: =
(3)结合题目信息,简要解释丙图中AB段气压上升的原因。 。
39.(2021八下·吴兴期末)我校科学兴趣小组测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数,其方法是:将样品与盐酸反应,
测定反应后生成的二氧化碳质量,再根据二氧化碳的质量求出样品中碳酸钙的质量。为测定二氧化碳的质量,他们设计了以下三种方案,请帮助他们完成设计方案:
方案一:称量反应前后物质总质量的 (选填“增大”或“减小”)量。
方案二:称量吸收二氧化碳前后盛有氢氧化钠溶液容器质量的 (选填“增大”或“减小”)量。
方案三:选用图中 (填“甲”或“乙”)装置可测量产生的二氧化碳的 ,再根据此时二氧化碳的 ,可计算二氧化碳的质量。图中水面上油层所起到的作用是 。
五、综合说理题
40.(2021·金华)大棚种植农作物过程中,在作物生长旺盛期和成熟期,农民会给作物补充二氧化碳来提高产量与质量。研究表明,施用“吊袋式二氧化碳气肥”增产效果比较优异。
【资料】①吊袋式二氧化碳气肥会释放CO2供植物吸收利用;
②吊袋内CO2释放量会随着光照和温度的升高而增大,在温度过低时CO2气体释放量较少;
③使用时,将气肥悬挂在农作物枝叶上方位置比放在农作物底部位置效果好;
④施用气肥为不可离农作物太近。
请你用所学知识及以上资料信息,解释施用“吊袋式二氧化碳气肥”增产效果比较优异的原因。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】光合作用的原料、条件和产物
【解析】【分析】光合作用,通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成富能有机物,同时释放氧气的过程。
【解答】A、绿色植物的光合作用可以吸收二氧化碳;故A正确;
BCD、化石燃料的燃烧、微生物的氧化分解、生物的呼吸作用都会消耗氧气,释放二氧化碳;故BCD错误;
故答案为:A。
2.【答案】D
【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】根据二氧化碳的性质选择合适的收集装置。
【解答】二氧化碳能溶于水,因此不能使用排水法收集;二氧化碳的密度大于空气,可以使用向上排空气法收集,则③④正确。
故选D。
3.【答案】C
【知识点】人体呼吸系统的结构和气体交换
【解析】【分析】吸气时,肋间肌与膈肌收缩,引起胸腔前后、左右及上下径均增大,肺随之扩大,形成主动的吸气运动;当膈肌和肋间外肌舒张时,肋骨与胸骨因本身重力及弹性而回位,结果胸廓缩小,肺也随之回缩,形成被动的呼气运动。
【解答】呼吸运动是由呼吸肌的收缩和舒张引起的;当膈肌与肋间肌收缩,膈肌顶部下降,引起胸腔前后、左右及上下径均增大,肺随之扩大,造成肺内气压小于外界大气压,外界气体进入肺内,形成主动的吸气运动,如图中乙;当膈肌和肋间外肌舒张时,膈肌顶部上升,肋骨与胸骨因本身重力及弹性而回位,结果胸廓缩小,肺也随之回缩,造成肺内气压大于外界气压,肺内气体排出肺,形成被动的呼气运动.膈肌从甲到乙时,吸气;呼气完成的瞬间,膈肌处于甲状态;吸气完成的瞬间,膈肌处于乙状态,C符合题意。
故答案为:C
4.【答案】D
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象;制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】根据氧气的制取实验、物质在氧气中燃烧的现象分析判断。
【解答】A.实验室制取氧气时,先检查装置的气密性再装入药品,故A错误;
B.铜片在氧气中加热时,会变成黑色,即生成氧化铜,故B错误;
C.红磷在氧气中燃烧时,生成白烟,即生成五氧化二磷固体,故C错误;
D.铁丝在氧气中燃烧时,火星四射,生成黑色固体,故D正确。
故选D。
5.【答案】B
【知识点】燃烧与灭火
【解析】【分析】燃烧的条件:①有可燃物;②与氧气接触;③温度达到着火点,据此分析判断。
【解答】A.东南风为木船燃烧提供了充足的氧气,故A正确不合题意;
B.着火点是物质的一种性质,一般不会改变,故B错误符合题意;
C.枯枝和油为燃烧提供了充足的可燃物,故C正确不合题意;
D.相连的曹军木船没有及时隔离,因此会烧成一排火海,故D正确不合题意。
故选B。
6.【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】根据不同物质在氧气中燃烧的现象判断。
【解答】A.红磷在空气中燃烧时产生大量白烟,而不是白雾,故A错误;
B.木炭在氧气中燃烧发出白光,生成二氧化碳气体,这是结论而不是现象,故B错误;
C.铁在空气中不能燃烧,故C错误;
D.硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,生成有刺激性气味的气体,故D正确。
故选D。
7.【答案】C
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据空气中氧气含量测量实验的过程、现象和结论分析判断。
【解答】A.此实验的原理是利用铁生锈消耗氧气,故A正确不合题意;
B.实验前一定要检查装置的气密性,否则测量结果会不准确,故B正确不合题意;
C.如果发热剂太少,那么氧气就不能被全部消耗,测量结果会偏小,故C错误符合题意;
D.根据图片可知,氧气的体积等于流入水的体积55mL,则此实验测出氧气的体积分数约是:,故D正确不合题意。
故选C。
8.【答案】C
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据对空气的组成分析判断。
【解答】A.按体积数计算,空气中含氧21%,含氮气78%,含其他气体约1%,故A错误;
B.除氮气和氧气外,空气中约1%体积的其他气体中主要是二氧化碳、水蒸气和稀有气体,故B错误;
C.汽车尾气排放形成的烟雾是城市空气污染源之一,故C正确;
D.空气除了供给人类呼吸作用所需的氧气外,在实际生产中用途很广,故D错误。
故选C。
9.【答案】B
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项;氧气的检验和验满
【解析】【分析】根据常见实验操作的规范分析判断。
【解答】A.制取氧气时,为了防止药品中的水分冷凝后流到试管底部引起炸裂,所以试管口应该略向下倾斜,故A错误;
B.收集氧气时,因为氧气的密度大于空气,所以通入氧气的导管口应该伸到集气瓶底部,故B正确;
C.验满时,应该将带火星的小木条伸到集气瓶口处,不应该深入瓶内,故C错误;
D.性质检验时,将铁丝放入氧气燃烧,为了防止高温熔融物滴落瓶底引起炸裂,所以瓶底应该放入沙子或水,故D错误。
故选B。
10.【答案】B
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据对空气中氧气含量测量实验的原理、过程、现象和结论的理解分析判断。
【解答】A.碳与氧气反应生成二氧化碳气体,则反应后集气瓶内气压几乎没有变化,烧杯内的水几乎不能流入集气瓶,无法完成测量,故A错误;
B.用激光点燃红磷,不需要打开瓶塞,因此集气瓶内的气体不会与外面的空气进行交换,从而减小了实验误差,故B正确;
C.红磷燃烧结束后,集气瓶内温度很高,气压较大,需要等到瓶内温度降低到室温时再打开止水夹,故C错误;
D.通过红磷燃烧的方式消耗氧气,不会将其中的氧气全部消耗,因此集气瓶中水的体积应该小于它的容积的1/5,故D错误。
故选B。
11.【答案】B
【知识点】燃烧与灭火
【解析】【分析】根据飞船内部的环境,对各个选项中描述的原因进行分析判断。
【解答】A.飞船内部的空气组成以及气压与地球上相似,因此船内的二氧化碳浓度不会很高,故A错误;
B.在失重情况下,空气不对流,周围的氧气不能及时到达烟头附近,因此烟不能点燃,故B正确;
C.烟草的着火点不会因为进入飞船就发生改变,故C错误;
D.宇宙飞船上温度和地球上相似,故D错误。
故选B。
12.【答案】C
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】根据Mg→MgSO4; Zn→ZnSO4; Fe→FeSO4可知,增加的质量是硫酸根的质量,即218g-50g=168g,在H2SO4中 氢元素与硫酸根的质量比为2:96,据此列出比例式计算。
【解答】设生成氢气的质量为x,根据关系式A→ASO4→SO4→H2↑得到:
则
解得:x=3.5g;
故选C。
13.【答案】C
【知识点】燃烧与灭火
【解析】【分析】燃烧的条件:①可燃物;②与氧气接触;③温度达到着火点,只要其中一个条件不满足,就可以达到灭火的目的。
【解答】A.将大块煤粉粹后再燃烧,其目的是增加与氧气的接触面积,使煤充分燃烧,故A错误;
B.着火点是可燃物的一种性质,不会因为可燃物的位置改变而改变,故B错误;
C.由图2可知,镁能够在二氧化碳中剧烈燃烧,因此金属镁引起的火灾不能用CO2灭火,故C正确;
D.蜡烛用扇子一扇即灭,是因为扇走了蜡烛周围的热量,从而使蜡烛的温度降低到着火点以下,故D错误。
故选C。
14.【答案】C
【知识点】氧气的性质和利用;二氧化碳的物理性质及用途
【解析】【分析】根据常见气体的性质和用途判断。
【解答】A. 氮气用来保存食物,是利用常温下化学性质稳定,故A正确不合题意;
B.用稀有气体制造霓虹灯,是利用稀有气体通电能发出不同颜色的光,故B正确不合题意;
C.氧气用于发射火箭,是利用氧气的助燃性,它本身不能燃烧,故C错误符合题意;
D. 二氧化碳用于灭火是因为它的密度大于空气,且不燃烧也不支持燃烧,故D正确不合题意。
故选C。
15.【答案】D
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据集气瓶的形状和实验过程的要求分析判断。
【解答】A.集气瓶上口小下面大,不是规则的圆柱体,即它的容积与高度不成正比,故A错误;
B.如果剩余的容积恰好是200mL,那么每倒入50mL画一条线是可以的,但是没法保证剩余的容积是200mL,故B错误;
C.为了防止燃烧时滴落物烧坏集气瓶,里面要留部分水,不能全部倒入量筒,故C错误;
D.先将集气瓶装满水,倒出部分水于量筒中,将其体积5等分,每倒入集气瓶中1份,在集气瓶上画一条线,标上1、2、3、4,故D正确。
故选D。
16.【答案】A
【知识点】催化剂在化学反应中的作用
【解析】【分析】根据氯酸钾分解时二氧化锰的催化作用分析,结合图像中各曲线的变化趋势及起点与转折点的判断方法解答。
【解答】加二氧化 锰的氯酸钾反应快,即产生等量氧气,b所用时间少,但因氯酸钾质量少,所以最终产生氧气质量小于没有加二氧化锰的,即a大于b产生氧气,A符合题意;
故答案为:A。
17.【答案】D
【知识点】燃烧与灭火
【解析】【分析】(1)(2)燃烧的条件:①可燃物;②与氧气接触;③温度达到着火点,根据控制变量法的要求判断;
(3)分析红磷是否能够燃烧起来;
(4)根据实验过程分析热水的作用。
【解答】A.图1铜片上的红磷没燃烧,因为红磷的着火点远远高于热水的温度,故A错误;
B.图1水下的白磷没有燃烧是因为温度它没有与氧气接触,故B错误;
C.若将图2中白磷换成红磷,由于红磷的着火点远远高于水的温度,因此它不能燃烧,故C错误;
D.图1烧杯中热水的作用既供热又使水下的白磷与氧气隔绝,故D正确。
故选D。
18.【答案】C
【知识点】人体呼吸系统的结构和气体交换
【解析】【分析】甲图表示的过程为肺泡处的气体交换,乙图表示组织细胞处的气体交换。
【解答】 ④处因与细胞进行气体交换,氧气浓度小于③处氧气浓度;吸气时,膈肌和肋间肌收缩,肺内气压小于外界气压。C选项正确,ABD不符合题意。
故答案为:C
19.【答案】A
【知识点】光合作用的原理;光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程,叫做光合作用;生物进行呼吸作用分解有机物释放出能量,供生物进行生理活动的需要,因此,光合作用能够合成有机物,贮存能量,呼吸作用能够分解有机物,释放能量。
【解答】A、二氧化碳是光合作用的原料,图中AB段CO2浓度下降,说明二氧化碳被消耗的多,光合作用强度大于呼吸作用强度,A不符合题意;
B、题干中,BC段CO2浓度上升,说明光合作用消耗的少,呼吸作用释放的二氧化碳较多,呼吸作用强度大于光合作用强度,B不符合题意;
C、光合作用积累有机物的过程,呼吸作用是分解有机物的过程,所以,根据图中曲线可以看出,在T1时刻,光合作用强度开始慢慢小于呼吸作用强度,即积累的少,消耗的多了,所以在T1时,是光合作用积累有机物最多的时刻,植物体内有机物重量最多,C不符合题意;
D、图中,C点低于D点,说明光合作用的强度小于在A点时的光合作用强度,但是植物内的有机物重量与在T0时刻相比,T2时刻的重量高一些,D符合题意。
故答案为:D
20.【答案】C
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象
【解析】【分析】根据物质在氧气中燃烧的现象分析判断。
【解答】A.木炭在氧气中燃烧,发出白光,生成无色透明的气体,而二氧化碳是结论而不是现象,故A错误;
B.红磷在空气中剧烈燃烧,发出白光,生成大量白烟,故B错误;
C.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C正确;
D.铁丝在空气中不能燃烧,故D错误。
故选C。
21.【答案】(1)H2
(2)1:1
【知识点】质量守恒定律及其应用;书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】(1)根据质量守恒定律分析;
(2)根据方程式中化学计量数分析。
【解答】(1) 转化①是二氧化碳与一种常见单质反应生成甲醇和水, 由反应后生成物的元素组成可知,这种单质为氢气,化学式为H2 ;
(2) 转化②是甲醇发生分解反应生成二甲醚和水 ,反应方程式为2CH4O=C2H6O+H2O, 反应中生成二甲醚和水的分子数之比为1:1.
故答案为:(1) H2 ;(2)1:1.
22.【答案】(1)MnO2 2KCl+3O2↑或2H2O2 2H2O+O2↑或2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑。
(2)⑥③②④①⑤
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)根据实验室制取氧气的反应原理分析;
(2)根据加热固体制取氧气的步骤口诀“查、装、定、点、收、移、熄”,谐音“茶庄定点收利息”分析。
【解答】(1)制取氧气的反应方程式有2KClO3 2KCl+3O2↑或2H2O2 2H2O+O2↑或2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ ;
(2)加热固体且用排水法收集氧气时,要先检查装置气密性,再装药品,再加热、收集气体,然后集满后先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,顺序为 ⑥③②④①⑤ 。
故答案为:(1)2KClO3 2KCl+3O2↑或2H2O2 2H2O+O2↑或2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑;(2) ⑥③②④①⑤ 。
23.【答案】(1)着火点低
(2)提供氧气
【知识点】燃烧与灭火
【解析】【分析】(1)燃烧的条件:①有可燃物;②与氧气接触;③温度达到着火点;
(2)氯酸钾以二氧化锰为催化剂,在加热的条件下分解生成氧气和氯化钾,据此分析解答。
【解答】(1)古人取火时,用火镰击打火石,产生的火花引燃可燃物,艾绒是一种常用的引燃物,主要是它的着火点低,因而容易点燃。
(2)1830年发明了火柴。原理是将白磷、硫、KClO3、MnO2混合,摩擦后发生KClO3分解等一系列反应,引燃火柴杆。推测KClO3在此过程中的作用是提供氧气,使燃烧更剧烈。
24.【答案】(1)因为浓盐酸具有挥发性,会导致收集到的二氧化碳不纯。
(2)密度比空气大(出现不燃烧也不支持燃烧不给分)
【知识点】二氧化碳的物理性质及用途
【解析】【分析】(1)浓盐酸具有很强的挥发性,它会挥发出大量的HCl气体;
(2)物理性质是物质不需要经过化学变化就表现出来的性质或是物质没有发生化学反应就表现出来的性质;化学性质是物质在化学变化中表现出来的性质,据此分析解答。
【解答】(1)实验室中,二氧化碳通常用大理石和稀盐酸反应制取而不用浓盐酸,原因是:因为浓盐酸具有挥发性,会导致收集到的二氧化碳不纯。
(2)向漏斗中倾倒二氧化碳,燃着的蜡烛自下而上熄灭,由此说明二氧化碳具有的物理性质是:密度比空气大。
25.【答案】(1)8;磷 + 氧气 五氧化二磷
(2)溶解生成的五氧化二磷(白烟), 防止污染大气,或吸收燃烧产生的热,利于瓶内降温。
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】(1)首先根据空气体积×20%计算出氧气的体积,再用原来空气的体积减去氧气的体积得到活塞a所对的刻度值;确定反应物、反应条件和生成物,然后写出反应的文字表达式;
(2)集气瓶中的热不当能够吸收五氧化二磷,而且可以降低瓶内温度,据此分析解答。
【解答】(1)氧气的体积:10mL×20%=2mL;活塞a所对的刻度:10mL-2mL=8mL。磷在氧气中点燃,生成五氧化二磷,反应的文字表达式为: 磷 + 氧气 五氧化二磷 ;
(2)图2中集气瓶中水的作用是:溶解生成的五氧化二磷(白烟), 防止污染大气,或吸收燃烧产生的热,利于瓶内降温。
26.【答案】(1)漏斗内外出现一段液面差,且保持一段时间不变
(2)a
【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】(1)长颈漏斗内注入水后,会对装置内的气体产生压强,如果装置的气密性良好,那么漏斗内的水柱的高度在长时间内保持不变。
(2)由于二氧化碳的密度大于空气,因此二氧化碳会集中在集气瓶的下面,而空气集中在集气瓶的上面,因此二氧化碳应该从下面的短导管进入,里面的空气则从长导管流出。
【解答】(1)检查装置的气密性:关闭活塞,往长颈漏斗中加入一定量的水, 若观察到漏斗内外出现一段液面差,且保持一段时间不变的现象,说明装置气密性良好。
(2)排空气法收集二氧化碳气体:气体应从短导管a管进。
27.【答案】淡蓝色;S+O2 SO2
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象;书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】(1)根据硫在空气中燃烧的现象解答;
(2)确定反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的方程式。
【解答】(1)硫在空气中燃烧会发出淡蓝色火焰;
(2)硫在氧气中点燃,生成二氧化硫气体,反应的方程式为: S+O2 SO2 。
28.【答案】(1)气体受热膨胀;水进入集气瓶,补充了氧气减少的体积
(2)
(3)铁丝不能在空气中燃烧
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】(1)红磷燃烧消耗瓶中的氧气,会使气压减小;放出的热量使气体体积膨胀,压强增大,由于后者的影响远远大于前者,所以瓶内的气压是增大的。反应结束后,温度下降,气体体积缩小,压强减小。打开夹子后,烧杯中的水被吸入集气瓶,从而使瓶内气压增大,最终气压恢复到原来的状态。
(2)烧杯中水的体积的减小量等于瓶中氧气的体积,根据计算氧气的体积分数;
(3)根据铁丝在空气中是否可燃分析解答。
【解答】(1)BC段气压变化的原因是气体受热膨胀,DE段气压变化的原因是水进入集气瓶,补充了氧气减少的体积。
(2)空气中氧气的体积为:V1-V2;
空气中氧气的体积分数:。
(3)该实验不能将红磷换成铁丝,原因是铁丝不能在空气中燃烧。
29.【答案】(1)二氧化碳气体排放过量,会引起温室效应
(2)CO2+4H2CH4+H2O
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;全球性大气环境问题(酸雨、温室效应、臭氧空洞)
【解析】【分析】(1)根据二氧化碳与温室效应的关系分析解答;
(2)确定反应物、反应条件和生成物,然后写出对应的化学方程式,注意配平。
【解答】(1)二氧化碳是绿色植物进行光合作用的原料,各国还要控制二氧化碳的排放量原因是:二氧化碳气体排放过量,会引起温室效应。
(2)反应物为二氧化碳和氢气,生成物为甲烷和水,反应条件为300℃和催化剂,那么反应的方程式为: CO2+4H2CH4+H2O 。
30.【答案】(1)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
(2)催化作用(或加快反应)
(3)内管中氢气产生,气压增大,将硫酸压出内管,锌与硫酸不接触,无法产生氢气。
【知识点】催化剂在化学反应中的作用;书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】(1)确定反应物、反应条件和生成物,然后写出反应的方程式;
(2)根据催化剂的作用解答;
(3)关闭开关后,生成的氢气不能溢出,而使内管中的气压增大,据此分析内管中硫酸的变化,最后说明锌和硫酸是否能够继续反应即可。
【解答】(1)锌和稀硫酸反应,生成硫酸锌和氢气,反应的方程式为: Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ ;
(2)一般情况下,氢气和氧气的反应需要点燃,如果遇到铂,可以在常温下反应,那么金属铂相当于催化剂,作用为:催化作用(或加快反应)。
(3)当将顶盖上的开关关闭,堵住喷嘴时,打火机便停止工作,氢气也随之停止产生。氢气停止产生的原因是:内管中氢气产生,气压增大,将硫酸压出内管,锌与硫酸不接触,无法产生氢气。
31.【答案】(1)A
(2)7.8
(3)解 :设稀盐酸的溶质质量为x
CaCO3+ 2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 73
2g x
X=1.46g
答:稀盐酸的溶质质量分数为7.3%
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据钙片中钙指钙元素分析;
(2)根据反应后固体质量为其它成分从而计算碳酸钙分析;
(3)根据20克稀盐酸完全反应消耗碳酸钙质量为2克,利用碳酸钙质量代入方程式计算盐酸的溶质质量分数分析。
【解答】(1)钙片中所含的钙是指钙元素;
(2)由表中数据可知,加入20克稀盐酸完全反应碳酸钙质量为2克,10片钙片完全反应剩余固体质量为2.2克,则碳酸钙的总质量为10.0-2.2g=7.8g;
故答案为:(1)A;(2)7.8;(3)7.3%。
32.【答案】(1)呼出气体中的水蒸气含量(或每次呼吸耗氧量。其它合理答案也可)
(2)解:设得到48克氧气需要超氧化钾的质量为x.
4KO2+2H2O=4KOH+ 3O2↑
284 96
x 48克
x=142克
制氧剂质量为: =177.5克
答:至少需要含超氧化钾80%的制氧剂的质量为177.5克。
(3)示例:甲合理,水汽能快速与制氧剂接触,且呼气和吸气时水汽都有机会与制氧剂反应,水汽利用率高。
【知识点】人体呼吸系统的结构和气体交换;制取氧气的原理;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)由方程式可知,知道呼出的气体中的水蒸气的质量或者每次呼吸需要的氧气质量,均可根据化学方程式计算出制氧剂的质量;
(2)已知需要48g氧气,根据方程式列比例方程即可算出KO2的质量,然后利用质量分数的公式即可得出答案;
【解答】(3)对比甲乙两种方案可知,甲方案中制氧剂可以与水汽接触两次,而乙方案中由于设置了单独的呼吸通道和吸气通道,制氧剂只能与水汽接触一次,因此甲方案吸收效率更高;
故答案为:(1)呼出气体中的水蒸气含量(或每次呼吸耗氧量。其它合理答案也可) ;
33.【答案】(1)节能减排,改善能源结构等
(2)2KOH+CO2=K2CO3+H2O
(3)示例:不认同:2020年12月我国部分地区出现的板端低天气,在空间与时间上都属
于个例,事实上温室气体的增加,导致全球极端天气频发;这种空间与时间上的
极端天气作为个例不能否定全球气温整体上升这一事实。
示例:不认同:2020年中国部分地区出现的低端天气只是个别时间或地区的偶然性气
温下降特例;或2020年中国部分地区出现的低端天气不能作为否定地球整体气
温上升的依据。
端天气是个例;认为个例能够否定全球气温上升的趋势。
示例:不认同:2020年是例外,可能是气温测量有误。
示例:全球气温是呈下降趋势,或地球气温是反复多变的。
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;全球性大气环境问题(酸雨、温室效应、臭氧空洞)
【解析】【分析】(1)既然化石能源是造成碳平衡破坏的主要原因,那么就要尽可能的减小化石能源的使用,并且寻找新能源替代化石能源,从而改变能源结构。
(2)确定反应物、反应条件和生成物,然后写出反应的化学方程式;
(3)要得到某个结论,不能只依靠一个数据,而是需要大量的数据才能说明问题,据此分析解答。
【解答】(1)人类进入工业化社会后,化石燃料的大量使用是碳平衡被破坏的主要原因之一对此可采取的碳中和策略②有:节能减排,改善能源结构等。
(2)氢氧化钾与二氧化碳反应,生成碳酸钾和水,方程式为: 2KOH+CO2=K2CO3+H2O ;
(3)我不认同这样的质疑,因为:2020年12月我国部分地区出现的板端低天气,在空间与时间上都属于个例,事实上温室气体的增加,导致全球极端天气频发;这种空间与时间上的极端天气作为个例不能否定全球气温整体上升这一事实。
34.【答案】(1)丁
(2)有利于冷热空气形成对流,有利于可燃物充分燃烧,有利于排出气体和烟尘
(3)加装除尘装置(或改进土灶结构)
(4)解:设4000克干木柴中的纤维素完全燃烧产生二氧化碳质量为x
(C6H10O5)n+6nO2 6nCO2+5nH2O
162n 264n
4000克×40.5% x
162n:264n=4000克×40.5%,
解得x=2640克
答:4000克干木柴中的纤维素完全燃烧产生二氧化碳质量为2640克。
【知识点】燃烧与灭火;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据木柴充分燃烧,需通入充足的氧气分析;
(2)根据加烟囱有利于冷热空气形成对流,有利于可燃物充分燃烧等 分析;
(3)根据木柴燃烧产生粉尘分析;
(4)根据 干木柴中的纤维素的质量利用方程式中物质间质量关系计算产生二氧化碳质量分析。
【解答】(1)要使木柴充分燃烧,需通入充足的氧气, 移动式土灶丁更合理;
(2) 土灶设计烟囱有利于冷热空气形成对流,有利于可燃物充分燃烧,有利于排出气体和烟尘 ;
(3)由资料可知,干木柴在土灶中燃烧会产生粉尘,应加装除尘装置;
故答案为:(1)丁;(2) 有利于冷热空气形成对流,有利于可燃物充分燃烧,有利于排出气体和烟尘 ;(3) 加装除尘装置(或改进土灶结构) ;(4) 2640克 。
35.【答案】(1)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
(2)偏小
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】(1)磷燃烧时,消耗氧气会使瓶内气压减小,但是放出的热量使瓶内气体温度升高而气压增大。由于前者对气压的影响小于后者,因此开始一段时间内瓶内气压会增大;
(2)如果提前打开瓶塞,那么瓶内温度高而气压偏大,于是从右边容器内进入瓶内的水体积偏小,因此测出的氧气的体积会偏小。
【解答】(1)磷燃烧明明消耗了氧气使气体压强变小,但是数显设备显示,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大于氧气量减少导致的气压变化量。
(2)如果提前打开活塞,会导致测量结果偏小。
36.【答案】(1)速度
(2)相同时间内收集到氧气的体积
(3)水可以降低温度,减缓反应的速度
【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
【解析】【分析】(1)在反应过程中,如果滴加过氧化氢溶液的速度过快,也会造成溶液浓度的增大,从而对实验探究的问题产生影响;
(2)氧气产生的速度其实就是气泡生成的速度,可以用相同时间比体积或相同体积比时间的方法来确定速度的大小;
(3)分析对实验的描述中哪个因素发生改变,从而确定猜想的因素即可。
【解答】(1)为了更好地比较反应的快慢,需控制三次实验中滴加H2O2溶液的速度相同。
(2)判断产生氧气的速度时,可以通过观察产生气泡的快慢,还可以比较:相同时间内收集到氧气的体积;
(3)用3%的H2O2溶液分别在0℃、20℃和60℃的条件下进行实验,变量是温度,因此该实验基于的假设为:水可以降低温度,减缓反应的速度。
37.【答案】(1)分离转移
(2)冷却到室温时
(3)偏小
(4)铜和装置中的氧气反应,生成氧化铜固体。装置内的气体冷却到室温时,注射器内减少的体积即为装置内氧气的体积,氧气的体积与反应前装置内的总体积之比即为氧气的含量
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据分离液态空气的原理、测氧气体积含量的原理分析,测定氧气含量时要用物质与氧气反应,使装置内压强减少,液体补充减少的氧气体积,从而得出氧气体积。
【解答】(1) 将空气转变为液态空气,液氮先汽化 ,属于分离转移;
(2)气体的体积容易受温度的影响,若不冷却至室温,测出的气体体积就会偏大,则氧气的体积就会偏小;为使结果更准确,测定空气中氧气含量时,止水夹要在冷却至室温时打开;
(3) 在氧气不充足时,碳与氧气反应生成一氧化碳,一氧化碳不溶于水且不与碱反应 ,则用足量木炭替换红磷,等体积氢氧化钠浓溶液替换集气瓶中的水,规范操作后,因碳燃烧会生成CO,使得测得的氧气含量将偏小;
(4)图乙测氧气含量的原理是铜和装置中的氧气反应,生成氧化铜固体。装置内的气体冷却到室温时,注射器内减少的体积即为装置内氧气的体积,氧气的体积与反应前装置内的总体积之比即为氧气的含量 ;
故答案为:(1)分离转移;(2)冷却到室温时;(3)偏小;(4) 铜和装置中的氧气反应,生成氧化铜固体。装置内的气体冷却到室温时,注射器内减少的体积即为装置内氧气的体积,氧气的体积与反应前装置内的总体积之比即为氧气的含量 。
38.【答案】(1)偏大
(2)
(3)红磷燃烧瓶中气体受热膨胀,使瓶内气压变大。燃烧消耗氧气的质量,使瓶内气体质量变小,气压变小。但温度对气体气压的影响比气体质量对气体气压的影响更大,所以瓶内气压总体来说会变大,AB段气压上升。
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】(1)如果瓶塞塞入的太慢,那么瓶中空气受热体积膨胀,于是会有部分空气逸出,从而导致瓶内气体减小,最终测出的氧气的体积则会偏大;
(2)空气中氧气的体积约占空气体积的,据此分析解答;
(3)红磷燃烧导致空气体积减小、气压减小,而放出的热量导致空气温度升高而气压增大,比较这两个因素对气压影响的大小关系,从而确定AB断气压上升的原因。
【解答】(1)如果按照原来方式点燃红磷,若瓶塞塞的较慢,将导致测量结果偏大。
(2)集气瓶内有水,那么瓶内空气的体积等于瓶子的容积与水的体积之差,即V空=c-a;
反应前后瓶内水的体积之差就是瓶子中氧气的体积,即V氧=b-a;
那么空气中氧气的体积分数为:。
(3)丙图中AB段气压上升的原因:红磷燃烧瓶中气体受热膨胀,使瓶内气压变大。燃烧消耗氧气的质量,使瓶内气体质量变小,气压变小。但温度对气体气压的影响比气体质量对气体气压的影响更大,所以瓶内气压总体来说会变大,AB段气压上升。
39.【答案】减小;增大;甲;体积;密度;使水与二氧化碳分离,阻止二氧化碳溶于水
【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】方案一:反应后,只有生成的二氧化碳逸出会造成总质量减小,因此反应前后总质量的差就是生成二氧化碳的质量;
方案二:氢氧化钠与二氧化碳反应,生成碳酸钠和水,则反应前后氢氧化钠溶液的质量的增大量就是生成二氧化碳的质量;
方案三:在甲图中,生成的二氧化碳从短管进入瓶内,使瓶内气压增大,于是水会通过长管流入量筒。当水静止下来时,量筒内水的体积就是生成二氧化碳气体的体积,再根据m=ρV可计算出气体的质量。二氧化碳溶于水,在水面上方注入一层油,可以防止二氧化碳溶于水,据此分析解答。
【解答】方案一:称量反应前后物质总质量的减小量。
方案二:称量吸收二氧化碳前后盛有氢氧化钠溶液容器质量的增大量。
方案三:选用图中甲装置可测量产生的二氧化碳的体积,再根据此时二氧化碳的密度,可计算二氧化碳的质量。图中水面上油层所起到的作用是:使水与二氧化碳分离,阻止二氧化碳溶于水。
40.【答案】光合作用的原料是二氧化碳和水,在大棚内植物上施用“吊袋式二氧化碳气肥”, 能适当增大棚内二氧化碳浓度,光合作用制造的有机物增多,从而导致大棚作物的产量增多。
【知识点】光合作用的原理;光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】光合作用,通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成富能有机物,同时释放氧气的过程。呼吸作用是指机体将来自环境的或细胞自己储存的有机营养物的分子,通过一步步反应降解成较小的、简单的终产物的过程。
【解答】补充气肥,可以适当增加二氧化碳的浓度,有助于增加光合作用的强度,可以让农作物产生更多的有机物,而挂在植物的上方,是因为二氧化碳的密度比空气大,会从上往下落,这样植物吸收的更加充分,有助于植物光合作用的增强;
1 / 1浙教版科学八下专题复习之空气与生命(中等难度)
一、单选题
1.(2021·丽水)我国宣布力争于2060年前实现“碳中和"。即二氧化碳的排放与吸收互相平衡(如图)。下列途径中属于吸收二氧化碳的是( )
A.绿色植物的光合作用 B.化石燃料的燃烧
C.微生物的氧化分解 D.生物的呼吸作用
【答案】A
【知识点】光合作用的原料、条件和产物
【解析】【分析】光合作用,通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成富能有机物,同时释放氧气的过程。
【解答】A、绿色植物的光合作用可以吸收二氧化碳;故A正确;
BCD、化石燃料的燃烧、微生物的氧化分解、生物的呼吸作用都会消耗氧气,释放二氧化碳;故BCD错误;
故答案为:A。
2.(2021八下·吴兴期末)实验室制取二氧化碳后,可以用下列哪些收集装置来收集( )
A.①③④ B.②⑤⑥ C.①③⑤ D.③④
【答案】D
【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】根据二氧化碳的性质选择合适的收集装置。
【解答】二氧化碳能溶于水,因此不能使用排水法收集;二氧化碳的密度大于空气,可以使用向上排空气法收集,则③④正确。
故选D。
3.(2021八下·吴兴期末)如图表示人的膈肌收缩和舒张时在胸腔内的位置,下列有关表述正确的是( )
A.膈肌从甲到乙时呼气
B.从甲到乙时膈肌在不断舒张
C.呼气完成的瞬间膈肌处于甲状态
D.从乙到甲肺内气压始终小于大气压
【答案】C
【知识点】人体呼吸系统的结构和气体交换
【解析】【分析】吸气时,肋间肌与膈肌收缩,引起胸腔前后、左右及上下径均增大,肺随之扩大,形成主动的吸气运动;当膈肌和肋间外肌舒张时,肋骨与胸骨因本身重力及弹性而回位,结果胸廓缩小,肺也随之回缩,形成被动的呼气运动。
【解答】呼吸运动是由呼吸肌的收缩和舒张引起的;当膈肌与肋间肌收缩,膈肌顶部下降,引起胸腔前后、左右及上下径均增大,肺随之扩大,造成肺内气压小于外界大气压,外界气体进入肺内,形成主动的吸气运动,如图中乙;当膈肌和肋间外肌舒张时,膈肌顶部上升,肋骨与胸骨因本身重力及弹性而回位,结果胸廓缩小,肺也随之回缩,造成肺内气压大于外界气压,肺内气体排出肺,形成被动的呼气运动.膈肌从甲到乙时,吸气;呼气完成的瞬间,膈肌处于甲状态;吸气完成的瞬间,膈肌处于乙状态,C符合题意。
故答案为:C
4.(2021八下·吴兴期末)某同学学习了氧气制取和性质后,记录了部分实验操作或现象,其中符合事实的是( )
A.实验室制取氧气时,加入药品后再检查装置的气密性
B.铜片在氧气中加热时,不会发生任何变化
C.红磷在氧气中燃烧时,生成刺激性气味的气体
D.铁丝在氧气中燃烧时,火星四射,生成黑色固体
【答案】D
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象;制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】根据氧气的制取实验、物质在氧气中燃烧的现象分析判断。
【解答】A.实验室制取氧气时,先检查装置的气密性再装入药品,故A错误;
B.铜片在氧气中加热时,会变成黑色,即生成氧化铜,故B错误;
C.红磷在氧气中燃烧时,生成白烟,即生成五氧化二磷固体,故C错误;
D.铁丝在氧气中燃烧时,火星四射,生成黑色固体,故D正确。
故选D。
5.(2021七下·海曙期末)吴宇森主导的电影《赤壁》中有这样的一个场面:吴蜀联军在船上装满枯枝浇足油,借着东南风向曹军驶去,接近曹军时点燃船上枯枝弃船而走。火借风势,火船宛如火龙一样冲向连在一起的曹军木船。一眨眼,曹军水寨已经烧成一片火海。下列关于火海形成的叙述中,不正确的是( )
A.东南风为木船燃烧提供了充足的氧气
B.东南风降低了木船的着火点
C.枯枝和油为燃烧提供了充足的可燃物
D.相连的曹军木船没有及时隔离
【答案】B
【知识点】燃烧与灭火
【解析】【分析】燃烧的条件:①有可燃物;②与氧气接触;③温度达到着火点,据此分析判断。
【解答】A.东南风为木船燃烧提供了充足的氧气,故A正确不合题意;
B.着火点是物质的一种性质,一般不会改变,故B错误符合题意;
C.枯枝和油为燃烧提供了充足的可燃物,故C正确不合题意;
D.相连的曹军木船没有及时隔离,因此会烧成一排火海,故D正确不合题意。
故选B。
6.(2021七下·海曙期末)下列实验现象的描述正确的是( )
A.红磷在空气中燃烧时产生大量白雾
B.木炭在氧气中燃烧发出白光,生成二氧化碳气体
C.铁在空气中燃烧,火星四射,生成黑色固体
D.硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,生成有刺激性气味的气体
【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】根据不同物质在氧气中燃烧的现象判断。
【解答】A.红磷在空气中燃烧时产生大量白烟,而不是白雾,故A错误;
B.木炭在氧气中燃烧发出白光,生成二氧化碳气体,这是结论而不是现象,故B错误;
C.铁在空气中不能燃烧,故C错误;
D.硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,生成有刺激性气味的气体,故D正确。
故选D。
7.(2021七下·海曙期末)暖宝宝中的发热剂是铁粉、水和食盐等,发热剂能代替红磷测定空气中氧气含量(装置见如图,发热剂的体积忽略不计) 。以下对此改进实验的叙述,错误的是( )
A.此实验的原理是利用铁生锈消耗氧气
B.实验前一定要检查装置的气密性
C.此实验中发热剂的多少不影响测量结果
D.此实验测出氧气的体积分数约是18.3%
【答案】C
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据空气中氧气含量测量实验的过程、现象和结论分析判断。
【解答】A.此实验的原理是利用铁生锈消耗氧气,故A正确不合题意;
B.实验前一定要检查装置的气密性,否则测量结果会不准确,故B正确不合题意;
C.如果发热剂太少,那么氧气就不能被全部消耗,测量结果会偏小,故C错误符合题意;
D.根据图片可知,氧气的体积等于流入水的体积55mL,则此实验测出氧气的体积分数约是:,故D正确不合题意。
故选C。
8.(2021七下·海曙期末)以下对空气的说法中正确的是( )
A.按质量分数计算,空气中含氧21%,含氮气78%,含其他气体约1%
B.除氮气和氧气外,空气中约1%体积的其他气体中主要是二氧化碳和水蒸气
C.汽车尾气排放形成的烟雾是城市空气污染源之一
D.空气除了供给人类呼吸作用所需的氧气外,在实际生产中没有多大意义
【答案】C
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据对空气的组成分析判断。
【解答】A.按体积数计算,空气中含氧21%,含氮气78%,含其他气体约1%,故A错误;
B.除氮气和氧气外,空气中约1%体积的其他气体中主要是二氧化碳、水蒸气和稀有气体,故B错误;
C.汽车尾气排放形成的烟雾是城市空气污染源之一,故C正确;
D.空气除了供给人类呼吸作用所需的氧气外,在实际生产中用途很广,故D错误。
故选C。
9.(2021八下·嘉兴期末)如图是实验室制取、收集、验满、验证氧气性质的装置或操作,其中正确的是( )
A.制取氧气 B.收集氧气
C.验满 D.性质检验
【答案】B
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项;氧气的检验和验满
【解析】【分析】根据常见实验操作的规范分析判断。
【解答】A.制取氧气时,为了防止药品中的水分冷凝后流到试管底部引起炸裂,所以试管口应该略向下倾斜,故A错误;
B.收集氧气时,因为氧气的密度大于空气,所以通入氧气的导管口应该伸到集气瓶底部,故B正确;
C.验满时,应该将带火星的小木条伸到集气瓶口处,不应该深入瓶内,故C错误;
D.性质检验时,将铁丝放入氧气燃烧,为了防止高温熔融物滴落瓶底引起炸裂,所以瓶底应该放入沙子或水,故D错误。
故选B。
10.(2021八下·嘉兴期末)如图为测定空气中氧气含量的实验装置,下列有关说法正确的是( )
A.可以用碳代替红磷完成该实验
B.用激光代替酒精灯点燃红磷可以减小实验误差
C.红磷燃烧结束后应立即打开止水夹
D.实验结束后集气瓶中水的体积一定占其容积的1/5
【答案】B
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据对空气中氧气含量测量实验的原理、过程、现象和结论的理解分析判断。
【解答】A.碳与氧气反应生成二氧化碳气体,则反应后集气瓶内气压几乎没有变化,烧杯内的水几乎不能流入集气瓶,无法完成测量,故A错误;
B.用激光点燃红磷,不需要打开瓶塞,因此集气瓶内的气体不会与外面的空气进行交换,从而减小了实验误差,故B正确;
C.红磷燃烧结束后,集气瓶内温度很高,气压较大,需要等到瓶内温度降低到室温时再打开止水夹,故C错误;
D.通过红磷燃烧的方式消耗氧气,不会将其中的氧气全部消耗,因此集气瓶中水的体积应该小于它的容积的1/5,故D错误。
故选B。
11.(2021九下·海曙月考)据调查统计,想戒烟而真正戒成功的不到10%。有个同学想到了一个好办法:把这些烟民送进宇宙飞船,让他们想抽烟也点不着,这样就抽不成烟了。这是因为( )
A.船内的二氧化碳太高 B.在失重情况下,空气不对流
C.达不到着火点 D.宇宙飞船上温度低
【答案】B
【知识点】燃烧与灭火
【解析】【分析】根据飞船内部的环境,对各个选项中描述的原因进行分析判断。
【解答】A.飞船内部的空气组成以及气压与地球上相似,因此船内的二氧化碳浓度不会很高,故A错误;
B.在失重情况下,空气不对流,周围的氧气不能及时到达烟头附近,因此烟不能点燃,故B正确;
C.烟草的着火点不会因为进入飞船就发生改变,故C错误;
D.宇宙飞船上温度和地球上相似,故D错误。
故选B。
12.(2021九下·海曙月考)镁、锌、铁的混合物50克与足量的稀硫酸反应得到混合溶液,蒸发后得到218克固体(已换算成无水硫酸盐)。则反应产生氢气的质量是( )
A.2克 B.3克 C.3.5克 D.4.5克
【答案】C
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】根据Mg→MgSO4; Zn→ZnSO4; Fe→FeSO4可知,增加的质量是硫酸根的质量,即218g-50g=168g,在H2SO4中 氢元素与硫酸根的质量比为2:96,据此列出比例式计算。
【解答】设生成氢气的质量为x,根据关系式A→ASO4→SO4→H2↑得到:
则
解得:x=3.5g;
故选C。
13.(2021七下·余姚竞赛)下列关于燃烧与灭火的说法正确的是( )
A.将大块煤粉粹后再燃烧,其目的是延长煤燃烧的时间
B.由图1可知,火柴头斜向下降低了火柴梗的着火点
C.由图2可知,金属镁引起的火灾不能用CO2灭火
D.蜡烛用扇子一扇即灭,是因为扇走了蜡烛周围的空气
【答案】C
【知识点】燃烧与灭火
【解析】【分析】燃烧的条件:①可燃物;②与氧气接触;③温度达到着火点,只要其中一个条件不满足,就可以达到灭火的目的。
【解答】A.将大块煤粉粹后再燃烧,其目的是增加与氧气的接触面积,使煤充分燃烧,故A错误;
B.着火点是可燃物的一种性质,不会因为可燃物的位置改变而改变,故B错误;
C.由图2可知,镁能够在二氧化碳中剧烈燃烧,因此金属镁引起的火灾不能用CO2灭火,故C正确;
D.蜡烛用扇子一扇即灭,是因为扇走了蜡烛周围的热量,从而使蜡烛的温度降低到着火点以下,故D错误。
故选C。
14.(2021七下·余姚竞赛)下列关于物质的性质和用途的说法中不正确的是( )
A.氮气用来保存食物,是利用常温下化学性质稳定
B.用稀有气体制造霓虹灯,是利用稀有气体通电能发出不同颜色的光
C.氧气用于发射火箭,是利用氧气的可燃性
D.二氧化碳用于灭火与它的物理性质和化学性质有关
【答案】C
【知识点】氧气的性质和利用;二氧化碳的物理性质及用途
【解析】【分析】根据常见气体的性质和用途判断。
【解答】A. 氮气用来保存食物,是利用常温下化学性质稳定,故A正确不合题意;
B.用稀有气体制造霓虹灯,是利用稀有气体通电能发出不同颜色的光,故B正确不合题意;
C.氧气用于发射火箭,是利用氧气的助燃性,它本身不能燃烧,故C错误符合题意;
D. 二氧化碳用于灭火是因为它的密度大于空气,且不燃烧也不支持燃烧,故D正确不合题意。
故选C。
15.(2021·南湖模拟)在做测定空气中氧气含量的实验时,需要一个如图所示的集气瓶。下列将集气瓶剩余的容积划为5等份的做法中,正确的是( )
A.用尺量出集气瓶中剩余容积的高度,平均分成等距的5等份
B.在集气瓶的剩余容积中,每倒入50mL水画一条线,标上1、2、3、4
C.先在集气瓶中装满水,然后把水全倒入量筒中,将其体积5等分,每倒入集气瓶中1份,在集气瓶上画一条线,标上1、2、3、4
D.先将集气瓶装满水,倒出部分水于量筒中,将其体积5等分,每倒入集气瓶中1份,在集气瓶上画一条线,标上1、2、3、4
【答案】D
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据集气瓶的形状和实验过程的要求分析判断。
【解答】A.集气瓶上口小下面大,不是规则的圆柱体,即它的容积与高度不成正比,故A错误;
B.如果剩余的容积恰好是200mL,那么每倒入50mL画一条线是可以的,但是没法保证剩余的容积是200mL,故B错误;
C.为了防止燃烧时滴落物烧坏集气瓶,里面要留部分水,不能全部倒入量筒,故C错误;
D.先将集气瓶装满水,倒出部分水于量筒中,将其体积5等分,每倒入集气瓶中1份,在集气瓶上画一条线,标上1、2、3、4,故D正确。
故选D。
16.(2021八下·嘉兴期中)有一份纯氯酸钾固体a,另有一份 混有少量二氧化锰的氯酸钾固体b,两份固体质量相等。分别同时加热a和b,能正确表示生成氧气的质量随反应时间而变化的图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】催化剂在化学反应中的作用
【解析】【分析】根据氯酸钾分解时二氧化锰的催化作用分析,结合图像中各曲线的变化趋势及起点与转折点的判断方法解答。
【解答】加二氧化 锰的氯酸钾反应快,即产生等量氧气,b所用时间少,但因氯酸钾质量少,所以最终产生氧气质量小于没有加二氧化锰的,即a大于b产生氧气,A符合题意;
故答案为:A。
17.(2021八下·义乌期中)下图所示的一组实验可用于研究燃烧条件.下列说法中,正确的是( )
A.图1铜片上的红磷没燃烧,因为红磷不是可燃物
B.图1水下的白磷没有燃烧是因为温度没有达到着火点
C.若将图2中白磷换成红磷,也能观察到燃烧现象
D.图1烧杯中热水的作用既供热又使水下的白磷与氧气隔绝
【答案】D
【知识点】燃烧与灭火
【解析】【分析】(1)(2)燃烧的条件:①可燃物;②与氧气接触;③温度达到着火点,根据控制变量法的要求判断;
(3)分析红磷是否能够燃烧起来;
(4)根据实验过程分析热水的作用。
【解答】A.图1铜片上的红磷没燃烧,因为红磷的着火点远远高于热水的温度,故A错误;
B.图1水下的白磷没有燃烧是因为温度它没有与氧气接触,故B错误;
C.若将图2中白磷换成红磷,由于红磷的着火点远远高于水的温度,因此它不能燃烧,故C错误;
D.图1烧杯中热水的作用既供热又使水下的白磷与氧气隔绝,故D正确。
故选D。
18.(2021·温州模拟)下图是人体气体交换示意图,以下说法错误的是 ( )
A.甲图表示的过程为肺泡内的气体交换
B.乙图表示的过程为组织细胞处的气体交换
C.④处氧气浓度大于③ 处氧气浓度
D.吸气时,肺内气压小于外界大气压
【答案】C
【知识点】人体呼吸系统的结构和气体交换
【解析】【分析】甲图表示的过程为肺泡处的气体交换,乙图表示组织细胞处的气体交换。
【解答】 ④处因与细胞进行气体交换,氧气浓度小于③处氧气浓度;吸气时,膈肌和肋间肌收缩,肺内气压小于外界气压。C选项正确,ABD不符合题意。
故答案为:C
19.(2021·江北模拟)将一盆绿色植物放在一个透明密闭的玻璃容器内,利用传感器测量容器内CO2的浓度变化,如图所示。下列说法错误的是( )
A.AB段CO2浓度下降,植物只进行光合作用
B.BC段CO2浓度上升,植物呼吸作用强度大于光合作用强度
C.实验进程中的t1时刻,该植物体内有机物的质量最多
D.t2时刻植物体内的有机物质量较t0时刻高
【答案】A
【知识点】光合作用的原理;光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程,叫做光合作用;生物进行呼吸作用分解有机物释放出能量,供生物进行生理活动的需要,因此,光合作用能够合成有机物,贮存能量,呼吸作用能够分解有机物,释放能量。
【解答】A、二氧化碳是光合作用的原料,图中AB段CO2浓度下降,说明二氧化碳被消耗的多,光合作用强度大于呼吸作用强度,A不符合题意;
B、题干中,BC段CO2浓度上升,说明光合作用消耗的少,呼吸作用释放的二氧化碳较多,呼吸作用强度大于光合作用强度,B不符合题意;
C、光合作用积累有机物的过程,呼吸作用是分解有机物的过程,所以,根据图中曲线可以看出,在T1时刻,光合作用强度开始慢慢小于呼吸作用强度,即积累的少,消耗的多了,所以在T1时,是光合作用积累有机物最多的时刻,植物体内有机物重量最多,C不符合题意;
D、图中,C点低于D点,说明光合作用的强度小于在A点时的光合作用强度,但是植物内的有机物重量与在T0时刻相比,T2时刻的重量高一些,D符合题意。
故答案为:D
20.(2021八下·西湖期中)下列实验现象的描述正确的是( )
A.木炭在氧气中燃烧,发出白光,生成二氧化碳
B.红磷在空气中剧烈燃烧,发出白光,生成大量烟雾
C.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
D.铁丝在空气中燃烧,生成黑色固体
【答案】C
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象
【解析】【分析】根据物质在氧气中燃烧的现象分析判断。
【解答】A.木炭在氧气中燃烧,发出白光,生成无色透明的气体,而二氧化碳是结论而不是现象,故A错误;
B.红磷在空气中剧烈燃烧,发出白光,生成大量白烟,故B错误;
C.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C正确;
D.铁丝在空气中不能燃烧,故D错误。
故选C。
二、填空题
21.(2021·杭州)二氧化碳的资源化利用是实现碳减排的重要途径以下是一种实现二氧化碳转化为重要原料二甲醚(化学式为C2H6O)的途径:
(1)转化①是二氧化碳与一种常见单质反应生成甲醇和水,这种单质的化学式为 。
(2)转化②是甲醇发生分解反应生成二甲醚和水反应中生成二甲醚和水的分子数之比为 。
【答案】(1)H2
(2)1:1
【知识点】质量守恒定律及其应用;书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】(1)根据质量守恒定律分析;
(2)根据方程式中化学计量数分析。
【解答】(1) 转化①是二氧化碳与一种常见单质反应生成甲醇和水, 由反应后生成物的元素组成可知,这种单质为氢气,化学式为H2 ;
(2) 转化②是甲醇发生分解反应生成二甲醚和水 ,反应方程式为2CH4O=C2H6O+H2O, 反应中生成二甲醚和水的分子数之比为1:1.
故答案为:(1) H2 ;(2)1:1.
22.(2021·金华)实验室提供H2O2溶液、二氧化锰、KClO3和KMnO4四种药品及下列装置
根据要求完成下列问题:
(1)根据提供的药品,写出一种实验室制取O2的化学方程式 ;
(2)选择装置B和C制取氧气的主要步骤有:①将导气管移出水槽;②加热;③装药品;④收集;⑤熄灭酒精灯;⑥检查装置气密性。正确的操作顺序为 。
【答案】(1)MnO2 2KCl+3O2↑或2H2O2 2H2O+O2↑或2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑。
(2)⑥③②④①⑤
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)根据实验室制取氧气的反应原理分析;
(2)根据加热固体制取氧气的步骤口诀“查、装、定、点、收、移、熄”,谐音“茶庄定点收利息”分析。
【解答】(1)制取氧气的反应方程式有2KClO3 2KCl+3O2↑或2H2O2 2H2O+O2↑或2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ ;
(2)加热固体且用排水法收集氧气时,要先检查装置气密性,再装药品,再加热、收集气体,然后集满后先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,顺序为 ⑥③②④①⑤ 。
故答案为:(1)2KClO3 2KCl+3O2↑或2H2O2 2H2O+O2↑或2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑;(2) ⑥③②④①⑤ 。
23.(2021·嘉兴)火是文明的起源,人类取火的方法经过了漫长的演变过程。
(1)古人取火时,用火镰击打火石,产生的火花引燃可燃物,艾绒是一种常用的引燃物,主要是它的 ,因而容易点燃。
(2)1830年发明了火柴。原理是将白磷、硫、KClO3、MnO2混合,摩擦后发生KClO3分解等一系列反应,引燃火柴杆。推测KClO3在此过程中的作用是 ,使燃烧更剧烈。
【答案】(1)着火点低
(2)提供氧气
【知识点】燃烧与灭火
【解析】【分析】(1)燃烧的条件:①有可燃物;②与氧气接触;③温度达到着火点;
(2)氯酸钾以二氧化锰为催化剂,在加热的条件下分解生成氧气和氯化钾,据此分析解答。
【解答】(1)古人取火时,用火镰击打火石,产生的火花引燃可燃物,艾绒是一种常用的引燃物,主要是它的着火点低,因而容易点燃。
(2)1830年发明了火柴。原理是将白磷、硫、KClO3、MnO2混合,摩擦后发生KClO3分解等一系列反应,引燃火柴杆。推测KClO3在此过程中的作用是提供氧气,使燃烧更剧烈。
24.(2021八下·吴兴期末)小明同学在实验室中研究二氧化碳气体的性质。
(1)实验室中,二氧化碳通常用大理石和稀盐酸反应制取而不用浓盐酸,原因是 。
(2)向漏斗中倾倒二氧化碳,燃着的蜡烛自下而上熄灭,由此说明二氧化碳具有的物理性质是 。
【答案】(1)因为浓盐酸具有挥发性,会导致收集到的二氧化碳不纯。
(2)密度比空气大(出现不燃烧也不支持燃烧不给分)
【知识点】二氧化碳的物理性质及用途
【解析】【分析】(1)浓盐酸具有很强的挥发性,它会挥发出大量的HCl气体;
(2)物理性质是物质不需要经过化学变化就表现出来的性质或是物质没有发生化学反应就表现出来的性质;化学性质是物质在化学变化中表现出来的性质,据此分析解答。
【解答】(1)实验室中,二氧化碳通常用大理石和稀盐酸反应制取而不用浓盐酸,原因是:因为浓盐酸具有挥发性,会导致收集到的二氧化碳不纯。
(2)向漏斗中倾倒二氧化碳,燃着的蜡烛自下而上熄灭,由此说明二氧化碳具有的物理性质是:密度比空气大。
25.(2021七下·海曙期末)某学生用红磷进行“测定空气中氧气含量的实验”
(1)图1中红磷燃烧后冷却至室温,活塞a应停在刻度 (填数字)处,该反应的文字表达式为 。
(2)图2中集气瓶中水的作用是 。
【答案】(1)8;磷 + 氧气 五氧化二磷
(2)溶解生成的五氧化二磷(白烟), 防止污染大气,或吸收燃烧产生的热,利于瓶内降温。
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】(1)首先根据空气体积×20%计算出氧气的体积,再用原来空气的体积减去氧气的体积得到活塞a所对的刻度值;确定反应物、反应条件和生成物,然后写出反应的文字表达式;
(2)集气瓶中的热不当能够吸收五氧化二磷,而且可以降低瓶内温度,据此分析解答。
【解答】(1)氧气的体积:10mL×20%=2mL;活塞a所对的刻度:10mL-2mL=8mL。磷在氧气中点燃,生成五氧化二磷,反应的文字表达式为: 磷 + 氧气 五氧化二磷 ;
(2)图2中集气瓶中水的作用是:溶解生成的五氧化二磷(白烟), 防止污染大气,或吸收燃烧产生的热,利于瓶内降温。
26.(2021八下·嘉兴期末)如图所示是二氧化碳的制取和收集装置。
(1)检查装置的气密性:关闭活塞,往长颈漏斗中加入一定量的水, 若观察到 现象,说明装置气密性良好。
(2)排空气法收集二氧化碳气体:气体应从 (选填“a”或“b”)管进。
【答案】(1)漏斗内外出现一段液面差,且保持一段时间不变
(2)a
【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】(1)长颈漏斗内注入水后,会对装置内的气体产生压强,如果装置的气密性良好,那么漏斗内的水柱的高度在长时间内保持不变。
(2)由于二氧化碳的密度大于空气,因此二氧化碳会集中在集气瓶的下面,而空气集中在集气瓶的上面,因此二氧化碳应该从下面的短导管进入,里面的空气则从长导管流出。
【解答】(1)检查装置的气密性:关闭活塞,往长颈漏斗中加入一定量的水, 若观察到漏斗内外出现一段液面差,且保持一段时间不变的现象,说明装置气密性良好。
(2)排空气法收集二氧化碳气体:气体应从短导管a管进。
27.(2021八下·嘉兴期末)火药是中国古代四大发明之一,唐代清虚子在“伏火矾法”中提出了一伏火的方子:“硫二两,硝二两,马兜铃三钱半。”其中硫是易燃物质,硫在空气中燃烧会发出 色火焰,燃烧的化学方程式 。
【答案】淡蓝色;S+O2 SO2
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象;书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】(1)根据硫在空气中燃烧的现象解答;
(2)确定反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的方程式。
【解答】(1)硫在空气中燃烧会发出淡蓝色火焰;
(2)硫在氧气中点燃,生成二氧化硫气体,反应的方程式为: S+O2 SO2 。
28.(2021七下·余姚竞赛)用如图所示实验装置测定空气中氧气含量。
(1)BC段气压变化的原因是 ,DE段气压变化的原因是 。
(2)实验前广口瓶内空气体积为V,烧杯中水的体积为V1;实验后烧杯中剩余水的体积为V2。计算空气中氧气体积分数的表达式为 (用V、V1、V2表示)
(3)该实验不能将红磷换成铁丝,原因是 。
【答案】(1)气体受热膨胀;水进入集气瓶,补充了氧气减少的体积
(2)
(3)铁丝不能在空气中燃烧
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】(1)红磷燃烧消耗瓶中的氧气,会使气压减小;放出的热量使气体体积膨胀,压强增大,由于后者的影响远远大于前者,所以瓶内的气压是增大的。反应结束后,温度下降,气体体积缩小,压强减小。打开夹子后,烧杯中的水被吸入集气瓶,从而使瓶内气压增大,最终气压恢复到原来的状态。
(2)烧杯中水的体积的减小量等于瓶中氧气的体积,根据计算氧气的体积分数;
(3)根据铁丝在空气中是否可燃分析解答。
【解答】(1)BC段气压变化的原因是气体受热膨胀,DE段气压变化的原因是水进入集气瓶,补充了氧气减少的体积。
(2)空气中氧气的体积为:V1-V2;
空气中氧气的体积分数:。
(3)该实验不能将红磷换成铁丝,原因是铁丝不能在空气中燃烧。
29.(2021·南湖模拟)中国在第75届联合国大会上宣布,在2060年前中国二氧化碳排放实现碳中和,实现二氧化碳的“零排放”。碳中和是指在一定时间内排放的二氧化碳气体总量等于吸收二氧化碳气体总量。
(1)二氧化碳是绿色植物进行光合作用的原料,各国还要控制二氧化碳的排放量原因是 。
(2)在常压、300℃条件下,CO2和H2在一种新型催化剂的作用下,反应生成CH4和H2O。写出该反应的化学方程式 。
【答案】(1)二氧化碳气体排放过量,会引起温室效应
(2)CO2+4H2CH4+H2O
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;全球性大气环境问题(酸雨、温室效应、臭氧空洞)
【解析】【分析】(1)根据二氧化碳与温室效应的关系分析解答;
(2)确定反应物、反应条件和生成物,然后写出对应的化学方程式,注意配平。
【解答】(1)二氧化碳是绿色植物进行光合作用的原料,各国还要控制二氧化碳的排放量原因是:二氧化碳气体排放过量,会引起温室效应。
(2)反应物为二氧化碳和氢气,生成物为甲烷和水,反应条件为300℃和催化剂,那么反应的方程式为: CO2+4H2CH4+H2O 。
30.(2021·宁海模拟)1823年德贝莱纳发现氢气遇到金属铂会起火,根据此原理制成了世界上第一支打火机,如甲图所示。
用一只小玻璃筒盛上适量的稀硫酸,筒内装一内管,内管中装入锌片,玻璃筒装一顶盖,顶盖上有喷嘴、铂网和开关,其结构简图如乙图所示。
(1)请写出锌与稀硫酸反应的化学方程式 。
(2)反应产生氢气,氢气和氧气遇铂在常温下就会发生化学变化,过程如丙图所示,铂在该反应中的作用是 。
(3)当将顶盖上的开关关闭,堵住喷嘴时,打火机便停止工作,氢气也随之停止产生。氢气停止产生的原因是 。
【答案】(1)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
(2)催化作用(或加快反应)
(3)内管中氢气产生,气压增大,将硫酸压出内管,锌与硫酸不接触,无法产生氢气。
【知识点】催化剂在化学反应中的作用;书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】(1)确定反应物、反应条件和生成物,然后写出反应的方程式;
(2)根据催化剂的作用解答;
(3)关闭开关后,生成的氢气不能溢出,而使内管中的气压增大,据此分析内管中硫酸的变化,最后说明锌和硫酸是否能够继续反应即可。
【解答】(1)锌和稀硫酸反应,生成硫酸锌和氢气,反应的方程式为: Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ ;
(2)一般情况下,氢气和氧气的反应需要点燃,如果遇到铂,可以在常温下反应,那么金属铂相当于催化剂,作用为:催化作用(或加快反应)。
(3)当将顶盖上的开关关闭,堵住喷嘴时,打火机便停止工作,氢气也随之停止产生。氢气停止产生的原因是:内管中氢气产生,气压增大,将硫酸压出内管,锌与硫酸不接触,无法产生氢气。
三、解答题
31.(2021·金华)某品牌钙片的部分信息:①钙片主要成分为碳酸钙;②每片钙片的质量为1克。某科学学习小组同学用该品牌钙片做了如下实验:把100克稀盐酸分成五等份,分次将稀盐酸添加到放有10片钙片的烧杯中,充分反应(钙片中其他成分不溶于水且不与盐酸反应)。得到的实验数据见下表。
实验次数 1 2 3 4 5
加入稀盐酸的质量/克 20 20 20 20 20
剩余固体的质量/克 8.0 6.0 4.0 2.2 2.2
回答下列问题:
(1)钙片用于补“钙”。钙片中所含的钙是指 ;
A.元素 B.单质 C.原子
(2)10片钙片中所含碳酸钙的总质量为 克;
(3)计算该实验中所用稀盐酸的溶质质量分数。(写出计算过程)
【答案】(1)A
(2)7.8
(3)解 :设稀盐酸的溶质质量为x
CaCO3+ 2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 73
2g x
X=1.46g
答:稀盐酸的溶质质量分数为7.3%
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据钙片中钙指钙元素分析;
(2)根据反应后固体质量为其它成分从而计算碳酸钙分析;
(3)根据20克稀盐酸完全反应消耗碳酸钙质量为2克,利用碳酸钙质量代入方程式计算盐酸的溶质质量分数分析。
【解答】(1)钙片中所含的钙是指钙元素;
(2)由表中数据可知,加入20克稀盐酸完全反应碳酸钙质量为2克,10片钙片完全反应剩余固体质量为2.2克,则碳酸钙的总质量为10.0-2.2g=7.8g;
故答案为:(1)A;(2)7.8;(3)7.3%。
32.(2021·温州)“化学氧自救呼吸器”是一种在缺氧环境中通过制氧剂临时供氧的装置。制氧剂的主要成分是超氧化钾(KO2),产生氧气的主要原理是超氧化钾与人体呼出的水汽反应,其化学方程式为:4KO2+2H2O=4KOH+3O2↑。制氧剂中其它成分不能生成氧气。
(1)小明设计化学氧自救呼吸器时,为确定制氧剂的用量,除了查阅人体每分钟呼吸次数外,还需了解哪些与人体呼吸相关的数据?(例举一个)
(2)若该呼吸器需为使用者提供48克氧气,则至少需要含超氧化钾80%的制氧剂多少克?
(3)小明设计了如图甲、乙两种化学氧自救呼吸器,其内部气体路径如图所示。你认为哪种方案更合理?说明理由: 。
【答案】(1)呼出气体中的水蒸气含量(或每次呼吸耗氧量。其它合理答案也可)
(2)解:设得到48克氧气需要超氧化钾的质量为x.
4KO2+2H2O=4KOH+ 3O2↑
284 96
x 48克
x=142克
制氧剂质量为: =177.5克
答:至少需要含超氧化钾80%的制氧剂的质量为177.5克。
(3)示例:甲合理,水汽能快速与制氧剂接触,且呼气和吸气时水汽都有机会与制氧剂反应,水汽利用率高。
【知识点】人体呼吸系统的结构和气体交换;制取氧气的原理;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)由方程式可知,知道呼出的气体中的水蒸气的质量或者每次呼吸需要的氧气质量,均可根据化学方程式计算出制氧剂的质量;
(2)已知需要48g氧气,根据方程式列比例方程即可算出KO2的质量,然后利用质量分数的公式即可得出答案;
【解答】(3)对比甲乙两种方案可知,甲方案中制氧剂可以与水汽接触两次,而乙方案中由于设置了单独的呼吸通道和吸气通道,制氧剂只能与水汽接触一次,因此甲方案吸收效率更高;
故答案为:(1)呼出气体中的水蒸气含量(或每次呼吸耗氧量。其它合理答案也可) ;
33.(2021·嘉兴)目前,全球平均气温较工业化前已上升了1.1℃,其主要原因是自然界中的碳平衡被破坏。2020年9月22日,我国政府承诺:中国将力争于2030年前实现CO2排放达到峰值,2060年前实现碳中和,即通过各种方式抵消排放的CO2量,重新实现碳平衡,如图是碳循环和碳中和策略的示意图。
(1)人类进入工业化社会后,化石燃料的大量使用是碳平衡被破坏的主要原因之一对此可采取的碳中和策略②有 。
(2)要实现我国政府提出的目标,除图中策略外,还可用化学方法人工捕获,如将空气通入氢氧化钾溶液反应生成碳酸钾和水。写出用氢氧化钾捕获CO2的化学方程式 。
(3)2020年12月下旬,我国部分地区出现多年未遇的极寒天气,因此有人质疑:今年天气 这么冷,地球气温真的在上升吗 对于这样的质疑,你是否认同 并说明理由。
【答案】(1)节能减排,改善能源结构等
(2)2KOH+CO2=K2CO3+H2O
(3)示例:不认同:2020年12月我国部分地区出现的板端低天气,在空间与时间上都属
于个例,事实上温室气体的增加,导致全球极端天气频发;这种空间与时间上的
极端天气作为个例不能否定全球气温整体上升这一事实。
示例:不认同:2020年中国部分地区出现的低端天气只是个别时间或地区的偶然性气
温下降特例;或2020年中国部分地区出现的低端天气不能作为否定地球整体气
温上升的依据。
端天气是个例;认为个例能够否定全球气温上升的趋势。
示例:不认同:2020年是例外,可能是气温测量有误。
示例:全球气温是呈下降趋势,或地球气温是反复多变的。
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;全球性大气环境问题(酸雨、温室效应、臭氧空洞)
【解析】【分析】(1)既然化石能源是造成碳平衡破坏的主要原因,那么就要尽可能的减小化石能源的使用,并且寻找新能源替代化石能源,从而改变能源结构。
(2)确定反应物、反应条件和生成物,然后写出反应的化学方程式;
(3)要得到某个结论,不能只依靠一个数据,而是需要大量的数据才能说明问题,据此分析解答。
【解答】(1)人类进入工业化社会后,化石燃料的大量使用是碳平衡被破坏的主要原因之一对此可采取的碳中和策略②有:节能减排,改善能源结构等。
(2)氢氧化钾与二氧化碳反应,生成碳酸钾和水,方程式为: 2KOH+CO2=K2CO3+H2O ;
(3)我不认同这样的质疑,因为:2020年12月我国部分地区出现的板端低天气,在空间与时间上都属于个例,事实上温室气体的增加,导致全球极端天气频发;这种空间与时间上的极端天气作为个例不能否定全球气温整体上升这一事实。
34.(2021·丽水)土灶是我国古代劳动人民智慧的结晶,它通常以木柴、秸秆为燃料。目前,我市农村仍有使用土灶做饭的习惯。
小科和小思在爷爷家看到不能移动的土灶(如图甲),他们对土灶产生了好奇,了解到其内部结构如图乙所示:木柴添加通道与烟囱相连,通风道与木柴添加通道通过中间铁栅连通。于是分别设计了移动式土灶(如图丙和丁)。
(1)为使木柴充分燃烧,移动式土灶设计更合理的是 (填"丙”或“丁”);
(2)土灶设计烟囱的作用是 ;
(3)资料显示:1千克干木柴在土灶中燃烧能产生约)12.5克固体粉尘。从环境保护的角度,提出一条合理建议 。
(4)干木柴的主要成分是纤维素[(C6H10O5)n],纤维素在空气中完全燃烧的化学方程式为;(C6H10O5)n+6nO2 6nCO2+5nH2O。若干木柴中纤维素的质量分数为40.5%,则4000克干木柴中的纤维素完全燃烧会产生二氧化碳多少克?
【答案】(1)丁
(2)有利于冷热空气形成对流,有利于可燃物充分燃烧,有利于排出气体和烟尘
(3)加装除尘装置(或改进土灶结构)
(4)解:设4000克干木柴中的纤维素完全燃烧产生二氧化碳质量为x
(C6H10O5)n+6nO2 6nCO2+5nH2O
162n 264n
4000克×40.5% x
162n:264n=4000克×40.5%,
解得x=2640克
答:4000克干木柴中的纤维素完全燃烧产生二氧化碳质量为2640克。
【知识点】燃烧与灭火;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据木柴充分燃烧,需通入充足的氧气分析;
(2)根据加烟囱有利于冷热空气形成对流,有利于可燃物充分燃烧等 分析;
(3)根据木柴燃烧产生粉尘分析;
(4)根据 干木柴中的纤维素的质量利用方程式中物质间质量关系计算产生二氧化碳质量分析。
【解答】(1)要使木柴充分燃烧,需通入充足的氧气, 移动式土灶丁更合理;
(2) 土灶设计烟囱有利于冷热空气形成对流,有利于可燃物充分燃烧,有利于排出气体和烟尘 ;
(3)由资料可知,干木柴在土灶中燃烧会产生粉尘,应加装除尘装置;
故答案为:(1)丁;(2) 有利于冷热空气形成对流,有利于可燃物充分燃烧,有利于排出气体和烟尘 ;(3) 加装除尘装置(或改进土灶结构) ;(4) 2640克 。
35.(2021八下·吴兴期末)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下图连接。
(1)磷燃烧明明消耗了氧气使气体压强变小,但是数显设备显示,开始一段时间集气瓶内气体压强上升,这是因为 。
(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集气瓶内的温度恢复到室温所经历的时间。如果提前打开活塞,会导致测量结果 。(选填“偏大”“偏小”或“没有影响”)
【答案】(1)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
(2)偏小
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】(1)磷燃烧时,消耗氧气会使瓶内气压减小,但是放出的热量使瓶内气体温度升高而气压增大。由于前者对气压的影响小于后者,因此开始一段时间内瓶内气压会增大;
(2)如果提前打开瓶塞,那么瓶内温度高而气压偏大,于是从右边容器内进入瓶内的水体积偏小,因此测出的氧气的体积会偏小。
【解答】(1)磷燃烧明明消耗了氧气使气体压强变小,但是数显设备显示,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大于氧气量减少导致的气压变化量。
(2)如果提前打开活塞,会导致测量结果偏小。
四、实验探究题
36.(2021·嘉兴)小嘉用H2O2溶液制取氧气时,在烧瓶中加入50毫升水及0.5克MnO2,再往分液漏斗中加入30毫升15%的H2O2溶液。为什么要加入50毫升水呢 查阅资料发现:在不加入水时,若注入H2O2溶液速度过快,反应会过于刷烈而引发事故。
【提出问题】水是如何减缓该反应速度的呢
【建立假设】水可以降低H2O2溶液浓度,从而减缓反应速度
【实验方案】他利用如图装置,在相同条件下,分别用30毫升的1%、3%和7%的H2O2溶液进行实验, 观察并比较。
【实验结论】加水降低了H2O2溶液的浓度, 使反应速度变慢。
【交流反思】
(1)为了更好地比较反应的快慢,需控制三次实验中滴加H2O2溶液的 相同。
(2)判断产生氧气的速度时,可以通过观察产生气泡的快慢,还可以比较 。
(3)【继续探究】针对提出的问题,他又利用如图装置,用3%的H2O2溶液分别在0℃、20℃和60℃的条件下进行实验。进行该实验所基于的假设是 。
【答案】(1)速度
(2)相同时间内收集到氧气的体积
(3)水可以降低温度,减缓反应的速度
【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
【解析】【分析】(1)在反应过程中,如果滴加过氧化氢溶液的速度过快,也会造成溶液浓度的增大,从而对实验探究的问题产生影响;
(2)氧气产生的速度其实就是气泡生成的速度,可以用相同时间比体积或相同体积比时间的方法来确定速度的大小;
(3)分析对实验的描述中哪个因素发生改变,从而确定猜想的因素即可。
【解答】(1)为了更好地比较反应的快慢,需控制三次实验中滴加H2O2溶液的速度相同。
(2)判断产生氧气的速度时,可以通过观察产生气泡的快慢,还可以比较:相同时间内收集到氧气的体积;
(3)用3%的H2O2溶液分别在0℃、20℃和60℃的条件下进行实验,变量是温度,因此该实验基于的假设为:水可以降低温度,减缓反应的速度。
37.(2021·丽水)建构合理的思维模型,既能促进深度学习,又能提高思维品质。小科建构了“两组份混合物含量测定"的思维模型;
运用该模型对教材中“测定空气中氧气含量"的实验进行了再探究:忽略含量很低的其它物质,空气可以看成由氮气和氧气组成的两组份混合物。
[探究一]根据沸点低的组份先汽化的性质,测定混合物中某组份的含量。
(1)将空气转变为液态空气,液氮先汽化。从建模角度分析,该操作属于上述思维模型中的 ;
(2)[探究二]根据混合物中某组份发生化学反应,测定混合物中某组份的含量。
按图甲装置测定空气中氧气含量时,止水夹最合理的打开时间是 (填“反应刚结束时”或“冷却到室温时”);
(3)[交流评价]已知:在氧气不充足时,碳与氧气反应生成一氧化碳,一氧化碳不溶于水且不与碱反应。小科用足量木炭替换红磷,等体积氢氧化钠浓溶液替换集气瓶中的水,规范操作后,测得的氧气含量将 (填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(4)[继续探究]运用上述思维模型,小科又设计了图乙的实验装置,其“测定空气中氧气含量"的原理是 。
【答案】(1)分离转移
(2)冷却到室温时
(3)偏小
(4)铜和装置中的氧气反应,生成氧化铜固体。装置内的气体冷却到室温时,注射器内减少的体积即为装置内氧气的体积,氧气的体积与反应前装置内的总体积之比即为氧气的含量
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据分离液态空气的原理、测氧气体积含量的原理分析,测定氧气含量时要用物质与氧气反应,使装置内压强减少,液体补充减少的氧气体积,从而得出氧气体积。
【解答】(1) 将空气转变为液态空气,液氮先汽化 ,属于分离转移;
(2)气体的体积容易受温度的影响,若不冷却至室温,测出的气体体积就会偏大,则氧气的体积就会偏小;为使结果更准确,测定空气中氧气含量时,止水夹要在冷却至室温时打开;
(3) 在氧气不充足时,碳与氧气反应生成一氧化碳,一氧化碳不溶于水且不与碱反应 ,则用足量木炭替换红磷,等体积氢氧化钠浓溶液替换集气瓶中的水,规范操作后,因碳燃烧会生成CO,使得测得的氧气含量将偏小;
(4)图乙测氧气含量的原理是铜和装置中的氧气反应,生成氧化铜固体。装置内的气体冷却到室温时,注射器内减少的体积即为装置内氧气的体积,氧气的体积与反应前装置内的总体积之比即为氧气的含量 ;
故答案为:(1)分离转移;(2)冷却到室温时;(3)偏小;(4) 铜和装置中的氧气反应,生成氧化铜固体。装置内的气体冷却到室温时,注射器内减少的体积即为装置内氧气的体积,氧气的体积与反应前装置内的总体积之比即为氧气的含量 。
38.(2021八下·乐清期末)乐乐和清清学习了“空气中氧气含量测定”实验后,发现用甲图装置实验误差大且生成的五氧化二磷有毒,于是他们对课本装置进行改进,见图乙。实验时先在酒精灯上加热玻璃棒,然后迅速插入瓶塞中来加热白磷,实验过程中气压变化如图丙,图丙中白磷燃烧后刚好熄灭时的气压记为点B。
提示:①白磷燃烧所需要的最低温度是40℃,生成产物与红磷在氧气中燃烧一致。
②一个密闭的容器内,温度越高,气体气压越大;气体质量越大,气体气压越大。
根据以上实验信息,回答下列有关问题:
(1)如果按照原来方式点燃红磷,若瓶塞塞的较慢,将导致测量结果 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)
(2)图乙中,a、b、c分别表示实验中先后测定的量。a为瓶中原有水的体积;b为反应后冷却至室温,打开止水夹,集气瓶中水的体积;c为整个集气瓶的体积。若集气瓶中氧气耗尽,请写出a、b、c三个数据应满足的等式关系: =
(3)结合题目信息,简要解释丙图中AB段气压上升的原因。 。
【答案】(1)偏大
(2)
(3)红磷燃烧瓶中气体受热膨胀,使瓶内气压变大。燃烧消耗氧气的质量,使瓶内气体质量变小,气压变小。但温度对气体气压的影响比气体质量对气体气压的影响更大,所以瓶内气压总体来说会变大,AB段气压上升。
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】(1)如果瓶塞塞入的太慢,那么瓶中空气受热体积膨胀,于是会有部分空气逸出,从而导致瓶内气体减小,最终测出的氧气的体积则会偏大;
(2)空气中氧气的体积约占空气体积的,据此分析解答;
(3)红磷燃烧导致空气体积减小、气压减小,而放出的热量导致空气温度升高而气压增大,比较这两个因素对气压影响的大小关系,从而确定AB断气压上升的原因。
【解答】(1)如果按照原来方式点燃红磷,若瓶塞塞的较慢,将导致测量结果偏大。
(2)集气瓶内有水,那么瓶内空气的体积等于瓶子的容积与水的体积之差,即V空=c-a;
反应前后瓶内水的体积之差就是瓶子中氧气的体积,即V氧=b-a;
那么空气中氧气的体积分数为:。
(3)丙图中AB段气压上升的原因:红磷燃烧瓶中气体受热膨胀,使瓶内气压变大。燃烧消耗氧气的质量,使瓶内气体质量变小,气压变小。但温度对气体气压的影响比气体质量对气体气压的影响更大,所以瓶内气压总体来说会变大,AB段气压上升。
39.(2021八下·吴兴期末)我校科学兴趣小组测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数,其方法是:将样品与盐酸反应,
测定反应后生成的二氧化碳质量,再根据二氧化碳的质量求出样品中碳酸钙的质量。为测定二氧化碳的质量,他们设计了以下三种方案,请帮助他们完成设计方案:
方案一:称量反应前后物质总质量的 (选填“增大”或“减小”)量。
方案二:称量吸收二氧化碳前后盛有氢氧化钠溶液容器质量的 (选填“增大”或“减小”)量。
方案三:选用图中 (填“甲”或“乙”)装置可测量产生的二氧化碳的 ,再根据此时二氧化碳的 ,可计算二氧化碳的质量。图中水面上油层所起到的作用是 。
【答案】减小;增大;甲;体积;密度;使水与二氧化碳分离,阻止二氧化碳溶于水
【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】方案一:反应后,只有生成的二氧化碳逸出会造成总质量减小,因此反应前后总质量的差就是生成二氧化碳的质量;
方案二:氢氧化钠与二氧化碳反应,生成碳酸钠和水,则反应前后氢氧化钠溶液的质量的增大量就是生成二氧化碳的质量;
方案三:在甲图中,生成的二氧化碳从短管进入瓶内,使瓶内气压增大,于是水会通过长管流入量筒。当水静止下来时,量筒内水的体积就是生成二氧化碳气体的体积,再根据m=ρV可计算出气体的质量。二氧化碳溶于水,在水面上方注入一层油,可以防止二氧化碳溶于水,据此分析解答。
【解答】方案一:称量反应前后物质总质量的减小量。
方案二:称量吸收二氧化碳前后盛有氢氧化钠溶液容器质量的增大量。
方案三:选用图中甲装置可测量产生的二氧化碳的体积,再根据此时二氧化碳的密度,可计算二氧化碳的质量。图中水面上油层所起到的作用是:使水与二氧化碳分离,阻止二氧化碳溶于水。
五、综合说理题
40.(2021·金华)大棚种植农作物过程中,在作物生长旺盛期和成熟期,农民会给作物补充二氧化碳来提高产量与质量。研究表明,施用“吊袋式二氧化碳气肥”增产效果比较优异。
【资料】①吊袋式二氧化碳气肥会释放CO2供植物吸收利用;
②吊袋内CO2释放量会随着光照和温度的升高而增大,在温度过低时CO2气体释放量较少;
③使用时,将气肥悬挂在农作物枝叶上方位置比放在农作物底部位置效果好;
④施用气肥为不可离农作物太近。
请你用所学知识及以上资料信息,解释施用“吊袋式二氧化碳气肥”增产效果比较优异的原因。
【答案】光合作用的原料是二氧化碳和水,在大棚内植物上施用“吊袋式二氧化碳气肥”, 能适当增大棚内二氧化碳浓度,光合作用制造的有机物增多,从而导致大棚作物的产量增多。
【知识点】光合作用的原理;光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】光合作用,通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成富能有机物,同时释放氧气的过程。呼吸作用是指机体将来自环境的或细胞自己储存的有机营养物的分子,通过一步步反应降解成较小的、简单的终产物的过程。
【解答】补充气肥,可以适当增加二氧化碳的浓度,有助于增加光合作用的强度,可以让农作物产生更多的有机物,而挂在植物的上方,是因为二氧化碳的密度比空气大,会从上往下落,这样植物吸收的更加充分,有助于植物光合作用的增强;
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