《空气》九上化学专项复习
一、夯实基础
1.(2024九上·当阳月考)实验鉴别空气、氧气、二氧化碳这三种无色无气味的气体,最佳方法的是
A.观察颜色嗅气味 B.分别倒入澄清的石灰水并振荡
C.分别伸进带火星的木条 D.分别伸进燃着的木条
2.(创新实验)如图是“胜哥”设计的测定空气中氧气含量的实验装置,下列说法不正确的是
A.该实验利用了铜的导热性
B.实验中可观察到左侧玻璃管内产生大量白烟
C.实验结束后左侧玻璃管中水面约上升至“4”刻度处
D.该实验在密闭装置内进行,不会造成空气污染
3.(2024九上·当阳月考)下列气体中,既可用作焊接金属的保护气,又可用作食品袋充气包装的是
A.氧气 B.氮气 C.二氧化硫 D.二氧化氮
4.(2024·衡阳模拟)生机勃勃的地球离不开空气,下列关于空气的说法不正确的是( )
A.稀有气体可用于霓虹灯的制作
B.N2可充在食品包装中用作保护气
C.SO2排放是导致酸雨的原因之一
D.PM2.5的含量越高空气质量越好
5.小科通过微信公众号“胜哥课程”观看了《空气中氧气含量的测定》科学视频,对相关知识有了深刻的理解。那么在测定空气中氧气含量的实验中。
(1)集气瓶内剩下的气体主要是氮气,说明了氮气有什么性质?
(2)实验后,集气瓶内水平面上升体积少于,原因是什么? (答一点即可)
6.(2023九上·石碣月考)把下列符合题意要求的物质名称写在横线上:二氧化碳、二氧化硫、高锰酸钾、氧气、四氧化三铁、五氧化二磷、稀有气体、过氧化氢溶液。
(1)通常用作保护气和通电时发出有色光的是 ;白色固体物质有 ;能供呼吸,支持燃烧的物质有 ;能使澄清石灰水变浑浊且参与植物光合作用的是 ;有刺激性气味且对空气构成污染的气体是 ;
(2)向空气中大量排放SO2会导致 的产生,请列举一条有效防治该污染的措施 ;
二、能力发展
7.(2024九上·广州月考)下列关于物质的性质和用途的说法不正确的是
A.氮气用于保护粮食,是利用氮气在常温下化学性质稳定
B.氦气用作探空气球,是利用氦气密度小且很稳定
C.稀有气体用于制作霓虹灯,是利用稀有气体通电时会发出不同颜色的光
D.液氮可用于冷冻麻醉,是利用其化学性质稳定
8.如图,小科通过微信公众号“胜哥课程”观看了《空气中氧气含量的测定》科学视频,对相关知识有了深刻的理解。探究空气中氧气含量的实验,下列叙述中不正确的是( )
A.燃烧匙里装入过量红磷,其目的是利于观察红磷在空气中充分燃烧
B.集气瓶里预先装入少量水,其目的是冷却集气瓶、吸收白烟
C.没有用铁夹关闭导管就点燃红磷开始实验操作,实验结束后观察到集气瓶里的水面显著高于五分之一刻度线
D.红磷熄灭,待集气瓶冷却到室温后再打开导管,其目的是让集气瓶里的剩余气体充分冷却,使测量结果更准确
9.(2024九上·衡阳月考)在我国的许多城市里,空气质量监测的指标主要包括( )
①悬浮颗粒②氧气③二氧化碳④一氧化碳⑤氮气⑥二氧化硫⑦稀有气体⑧二氧化氮
A.①④⑥⑧ B.②④⑦⑧ C.③④⑥⑦ D.①②③④
10.(2024九上·长春月考)空气是一种重要的资源,其中各成分均具有非常重要的用途。氮气是空气中含量最多的气体,下列关于氮气的用途错误的是( )
A.可用作焊接金属的保护气 B.可用于制作多种用途的电光源
C.液氮用于低温超导研究 D.制造硝酸的重要原料
11.(2023九上·天心月考)“温控保鲜”和“气调保鲜”是两类食品保鲜技术。冰箱中常用“气调保鲜”来达到对食物保鲜的效果。如图所示是工业上用膜分离技术实现“气调保鲜”的流程:
(1)在空气分离后,进入冰箱保鲜室内的气体是 填“富氧空气”或“富氮空气”。
(2)富氧空气中氧气和其他气体的体积比可能是 ____ 填字母。
A.: B.: C.: D.:
(3)空气质量日益受到人们的关注。为了保护我们赖以生存的空气,你能做什么呢? 。答一点即可
12.(2024九上·龙陵月考)根据下列现象说明空气中存在着某种气体物质,请将该物质写在题后空格内。
(1)小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间,说明空气中含有 ;
(2)石灰水长期露置在空气中,瓶壁和石灰水底部均会出现白色固体物质,说明空气中含有 ;
(3)夏天,盛放冰棒的杯子外壁上附有一层水珠,说明空气中含有 ;
(4)空气是制造硝酸和氮肥的重要原料,说明空气中含有 ;
(5)“霓虹灯”通电后发出五颜六色的光,其中充入的气体是 。
(6)下表为3月14日我国部分地区的空气质量日报。根据表中内容填空:
城市 首要污染物 空气污染指数 空气质量级别
济南 可吸入颗粒物 79 Ⅱ良
重庆 二氧化硫 69 Ⅱ良
沈阳 可吸入颗粒物 106 Ⅲ轻微污染
桂林 —— 25 Ⅰ优
①当日空气质量最好的城市是 ;
②目前计入空气污染指数的项目暂定为 ;
③为防止空气污染,你有什么好的建议(任写出一条) 。
13.(2024八下·泰山期末)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。小明建构了“两组份混合物含量测定”的思维模型:
运用该模型对“测定空气中氧气含量”进行实验探究: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。
【原理分析】
(1)利用某种化学物质将氧气反应掉以测定空气中氧气的含量属于思维模型中的 (填“分离转移”或“反应转化”)。
【操作细节】
(2)按图甲装置测定空气中氧气含量时,止水夹最佳打开时间是 (填“反应刚结束”或“冷却到室温”)时。
【数据推导】
(3)同学们将实验甲变形改进为实验乙,若试管容积为,实验开始前注射器活塞对应的初始刻度为,实验结束后注射器活塞停留在刻度 的位置。
【实验反思】
(4)运用上述思维模型,小明又设计了图丙的实验装置,试猜想铜粉可代替红磷的主要原因(写两条) 、 。
三、挑战突破
14.(2024九上·宁江月考)某化学兴趣小组的同学利用如图1、图2装置开展“空气中氧气含量的测定”的实验活动,图3为压力传感器显示的数据变化。有关说法不正确的是
A.红磷和白磷燃烧时的现象相同
B.相比于图1实验,图2实验具有误差小、污染小的特点
C.图3中段变化的原因是白磷燃烧放出大量热
D.图3中段变化的原因是装置温度逐渐恢复至室温
15.(2024九上·大同期末)微型空气质量检测仪是一种检测空气污染指数的仪器。化学兴趣小组同学利用该仪器和实验探究等方法检测某工业园区气体的成分,并绘制了相关图像。分析下图信息,所得结论正确的是( )
A.①中初始能量来自于电能
B.①中显示屏上可显示出的含量
C.②中装置气密性不好会使测量结果偏大
D.③中Q点表示打开弹簧夹的最佳时刻
16.(2024九上·成都期末)暖宝宝贴(主要成分为铁粉、木炭、食盐)的热量来源于铁粉的氧化。有同学设计使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量,实验开始前的装置如图所示,实验后从量筒中流入玻璃瓶(容积为250mL)中的水的体积为45mL(铁粉生锈消耗的水忽略不计)。下列说法错误的是( )
A.实验前必须检査装置的气密性
B.若实验测得空气中氧气体积分数偏低,可能是暖宝宝贴的使用数量不足
C.通过本次实验数据测得空气中氧气的体积分数约为19.6%
D.不用等温度计读数恢复至实验前的温度就可以记录量筒内剩余水的体积
17.(2023八上·哈尔滨月考)化学兴趣小组测定空气中氧气体积分数实验探究方案如图所示。
(1)【实验一】图1是教材中“过量红磷测定空气中氧气体积分数”实验装置。当集气瓶冷却至室温时,打开止水夹,可观察到的现象是① 。
(2)实验也证明氮气的化学性质是② 。
(3)【实验二】图2是用蜡烛来代替红磷进行测定氧气体积分数实验。
蜡烛燃烧文字表达式为③ 。
(4)实验④ (填“能”或“不能”)得出接近事实的结论,理由是⑤ 。
(5)【实验三】
图3是在图1装置的上方连接了氧气传感器,电脑实时读数,同时绘制出打开弹簧夹前的氧气体积分数变化曲线。由图像可知25s后氧气体积分数已无明显变化的可能原因是⑥ 。
(6)【交流反思】
通过上述实验可总结出:选择测定空气中氧气含量的试剂时,选择仅与氧气反应并将其耗尽的试剂,且生成物状态最好是⑦ ,结果才更加准确。
18.(2023九上·东海月考)工厂锅炉采用富氧燃烧技术能起到节能减排的作用,该技术的主要流程如图所示:
(1)膜分离器是在一定压力下让空气通过一种致密的透氧膜,在膜的另一侧得到较纯的氧气将空气分离,其他气体的主要成分是 (填化学式)。
(2)用如图所示装置测定富氧空气中氧气的含量(集气瓶中“富氧空气”体积为,底部残留少量水,燃烧匙内有足量红磷),操作如下:
a.往量筒内加入适量水,读出量筒内水的体积为;
b.点燃红磷,立即伸入瓶内并塞紧瓶塞,观察的主要现象是 ,充分反应后等冷却至室温:
c.打开止水夹,待右侧量筒内液面不再变化时,调节两边液面同一高度,读出量筒内水的体积为。
本次实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数为 。若读取量筒中剩余水量时俯视,则实验测得的氧气的含量 (填“偏大”或“偏小”)。
(3)关于富氧燃烧技术,下列说法合理的是____(填序号)。
A.膜分离空气制富氧属于化学变化
B.煤粉燃烧过程中可能会产生有害气体
C.煤粉富氧燃烧时比普通燃烧更剧烈
D.通过回收再利用改善环境问题
19.(2024·洪山模拟)某学习小组仿照拉姆塞发现稀有气体的实验原理,用如图所示装置测定空气中氧气的质量分数,并制备少量氮化镁。(碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物,装置气密性良好,夹持装置已略去,忽略气体密度变化)
已知:①点燃或加热时,镁与氮气反应生成氮化镁固体(其中氮元素为﹣3价)。
②装置丁内收集到气体的密度为ρg/mL。
部分实验步骤:
Ⅰ.装入药品,连接装置,点燃甲处酒精灯,通入一段时间空气。
Ⅱ.点燃丙处酒精灯,继续通入一段时间空气。
Ⅲ.停止通入空气,熄灭酒精灯,冷却至室温。
实验测得数据:装置甲、丙硬质玻璃管内固体质量分别增加m1g、m2g;装置乙质量增加m3g;最终装置戊量筒里水的体积为VmL。
回答问题:
(1)空气中能供给呼吸的气体是 (填化学式)。
(2)装置甲硬质玻璃管内观察到的实验现象是 。
(3)装置丙硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为 。
(4)步骤Ⅰ中点燃甲处酒精灯,通入一段时间空气的目的是 。
(5)空气中氧气的质量分数为 (用m1、m2、m3、ρ、V的代数式表示)。
20.(2023九上·南宁月考)(1)空气中氧气和氮气的体积比约为1: 。
(2)在学完空气的组成后,同学们对空气中氧气含量的测定产生了浓厚的兴趣,老师告同学们还可以根据铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜固体的原理进行该实验。于是同学们通过查阅资料并结合注射器等设计了如图所示实验。测得实验数据如表(读数时已将气球内的气体挤入硬质玻璃管):
实验前的体积 实验后的体积
硬质玻璃管中气体 注射器中气体 注射器中气体
21.0mL 10.0mL 3.6mL
由图示可知,反应时空气体积为硬质玻璃管和注射器中空气的体积和,注射器减少的体积即为实验消耗的氧气体积
①列出计算式 。
②计算结果为 (精确到0.1%)。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】空气的组成
【解析】【解答】A、空气、氧气、二氧化碳均无色无气味,通过观察颜色嗅气味是无法进行区分的,故A错误;
B、分别倒入少量澄清的石灰水并振荡,二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,用澄清的石灰水只能鉴别出二氧化碳,由于空气中二氧化碳含量低,无法鉴别空气和氧气,故B错误;
C、氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,而空气、二氧化碳不能,所以无法鉴别空气、二氧化碳,故C错误;
D、分别将燃着的木条伸入空气、氧气、二氧化碳中;若木条正常燃烧一段时间后熄灭,则是空气;若木条燃烧更旺,说明是氧气;若木条立即熄灭,则是二氧化碳,可以鉴别这三种气体,故D正确。
故答案为:D。
【分析】掌握空气、氧气、二氧化碳三种气体的物理性质和化学性质是解答该问题的关键。
2.【答案】C
【知识点】测定空气中的氧气含量
【解析】【解答】A.铜丝在实验 中起到引燃白磷的作用,这个是利用铜具有良好的导热性,故A正确;
B.铜丝具有导热性,把热量传到到左侧玻璃管内的白磷,使白磷温度达到着火点而燃烧,发出黄色火焰,并产生大量的白烟,故B正确;
C.实验结束后,左侧玻璃管内白磷燃烧消耗氧气,体积变小,冷却后压强下降,水面上升填充被消耗的氧气的体积,由于氧气约占玻璃棺内空气总体积的五分之一,所以左侧水面约上升至“1”刻度处,故C错误;
D.该实验始终在密闭的环境下进行,白磷不需要在外面点燃,燃烧产生的白烟不会污染空气,故D正确;
故答案为:C。
【分析】A、根据燃烧的条件及铜的物理性质进行分析解答;
B、根据白磷燃烧的现象进行分析解答;
C、根据白磷燃烧消耗氧气,水面上升的高度等于被消耗的氧气的体积进行分析解答;
D、根据实验装置特点进行分析解答。
3.【答案】B
【知识点】空气的组成;空气的污染与防治
【解析】【解答】A、氧气具有助燃性,不能用作焊接金属及食品包装的保护气,故A不符合题意;
B、氮气化学性质不活泼,可以用作焊接金属及食品包装的保护气,故B符合题意;
C、二氧化硫对人体有害,不能用作焊接金属及食品包装的保护气,故C不符合题意;
D、二氧化氮对人体有害,不能用作焊接金属及食品包装的保护气,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】用作保护气的气体需要化学性质不活泼,不易与其他物质发生反应。
4.【答案】D
【知识点】空气的污染与防治;氮气及稀有气体的用途
【解析】【解答】A、稀有气体通电后可以发出不同颜色的光,稀有气体可用作霓虹灯的制作,A正确;
B、氮气化学性质不活泼,冲入食品包装中可以隔绝氧气也可以防止食品被压碎, 可充在食品包装中用作保护气 ,B正确;
C、二氧化硫和二氧化氮等气体排入空气中容易和水蒸气发生反应生成亚硫酸和亚硝酸,进而被氧气氧化成硫酸和硝酸,随雨水降落就形成酸雨,C正确;
D、含量越高空气中固体污染物越多,空气质量越差,D错误;
故答案为:D。
【分析】解答此题要了解空气成分的用途集空气污染等情况。
5.【答案】(1)氮气不能燃烧、不支持燃烧、难溶于水
(2)红磷量不足、未冷却至室温就打开止水夹
【知识点】测定空气中的氧气含量
【解析】【解答】(1)在测定空气中氧气含量的实验中,集气瓶内剩下的气体主要是氮气,说明氮气不能燃烧、不支持燃烧、难溶于水;
(2)红磷量不足,则红磷完全燃烧后不能完全消耗集气瓶内空气中的氧气,则反应结束后冷却至室温,打开止水夹,集气瓶内水平面上升体积少于;红磷燃烧结束后,未冷却至室温就打开止水夹,会导致集气瓶内压强大于外界大气压,则集气瓶内水平面上升体积少于;综上可能的原因是红磷量不足、未冷却至室温就打开止水夹等。
【分析】(1)根据氮气的性质分析;
(2)根据实验注意事项分析。
(1)在测定空气中氧气含量的实验中,集气瓶内剩下的气体主要是氮气,说明氮气不能燃烧、不支持燃烧、难溶于水;
(2)红磷量不足,则红磷完全燃烧后不能完全消耗集气瓶内空气中的氧气,则反应结束后冷却至室温,打开止水夹,集气瓶内水平面上升体积少于;红磷燃烧结束后,未冷却至室温就打开止水夹,会导致集气瓶内压强大于外界大气压,则集气瓶内水平面上升体积少于;综上可能的原因是红磷量不足、未冷却至室温就打开止水夹等。
6.【答案】(1)稀有气体;五氧化二磷;氧气;二氧化碳;二氧化硫
(2)酸雨;使用脱硫煤或开发新能源等
【知识点】空气的组成;空气的污染与防治;氮气及稀有气体的用途
【解析】【解答】(1)稀有气体通常用作保护气和通电时发出有颜色的光;五氧化二磷是白色固体;氧气能供给呼吸,支持燃烧;二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,二氧化碳是光合作用的原料;二氧化硫有刺激性气味,并且是空气污染物;
(2)向空气中排放大量的二氧化硫会导致酸雨;防治酸雨的措施有:使用脱硫煤,开发利用新能源。
【分析】(1)根据化学基本知识分析;
(2)根据空气污染物分析。
7.【答案】D
【知识点】空气的组成;化学性质与物理性质的差别及应用
【解析】【解答】A. 由于氮气在常温下化学性质稳定,所以氮气用于粮食保护气,故正确,不符合题意;
B. 由于氦气密度小且化学性质很稳定,所以氦气用作探空气球,故正确,不符合题意;
C. 由于稀有气体通电时会发出不同颜色的光,所以稀有气体用于制作霓虹灯,故正确,不符合题意;
D. 液氮气化吸热,产生低温能起麻醉作用,不需要通过化学变化就能体现出来,属于氮气的物理性质,故错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据物质的性质、用途分析。
8.【答案】A
【知识点】测定空气中的氧气含量
【解析】【解答】A、为测量空气中氧气的含量,需要将装置内的氧气充分消耗,因此需要在燃烧匙里装入过量红磷,使测量结果更准确,故A错误,符合题意;
B、红磷燃烧产生大量白烟,放出热量,则集气瓶里预先装入少量水,其目的是冷却集气瓶、吸收白烟,故B不符合题意;
C、没有用铁夹关闭导管就点燃红磷开始实验操作,红磷燃烧放热,使装置内压强增大,通过玻璃导管排出过多的气体,从而使得实验结束后观察到集气瓶里的水面显著高于五分之一刻度线,故C不符合题意;
D、红磷熄灭,待集气瓶冷却到室温后再打开导管,其目的是让集气瓶里的剩余气体充分冷却,使测量结果更准确,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】空气中氧气体积分数为21%;利用燃烧法测量空气中氧气的体积分数需使装置保持良好的气密性。
9.【答案】A
【知识点】空气的污染与防治
【解析】【解答】 ①悬浮颗粒、④一氧化碳、⑥二氧化硫、⑧二氧化氮都是空气污染物,为质量监测指标,②氧气、③二氧化碳、⑤氮气、⑦稀有气体为空气主要成分,不属于质量监测的指标 。
故答案为:A。
【分析】根据 质量监测的指标是监测空气污染物,而空气主要成分不属于空气污染物分析。
10.【答案】B
【知识点】氮气及稀有气体的用途
【解析】【解答】解:空气中含量最高的物质是氮气。氮气是一种无色无味的气体,常温下化学性质不活泼,可以作为食品的保护气,低温下可以手术麻醉剂,也可以制作氮肥;而稀有气体通电会发出不同颜色的光,常作为点光源。则有关氮气的说法错误的是B。
故答案为:B.
【分析】根据氮气的性质来决定氮气的用途来解答。
11.【答案】(1)富氮空气
(2)A
(3)植树造林合理即可
【知识点】空气的组成;空气的污染与防治;氮气及稀有气体的用途
【解析】【解答】(1) 氮气化学性质稳定,在空气分离后,进入冰箱保鲜室内的气体是富氮空气。
(2)空气中氧气和其他气体的体积比为1:4,富氧空气中氧气体积分数应大于空气,则可能是1:3,故选A。
(3) 为了保护我们赖以生存的空气,我们可在植树造林,净化空气,或低碳出行等减少化石燃料的使用减少空气污染。
【分析】(1)根据氮气的化学性质稳定,可用作保护气分析;
(2)根据空气中氧气和其他气体的体积比为1:4,富氧气空气中氧气所占体积应高于空气分析;
(3)根据植树造林、减少化石燃料使用等可保护空气、减少污染分析。
12.【答案】(1)氧气
(2)二氧化碳
(3)水蒸气
(4)氮气
(5)稀有气体
(6)桂林;一氧化碳、氮的氧化物、二氧化硫、臭氧、可吸入颗粒物和总悬浮颗粒物等;不露天焚烧秸秆
【知识点】空气的组成;空气的污染与防治
【解析】【解答】(1)氧气能够支持呼吸,小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间,说明空气中含有氧气。
(2)二氧化碳能够与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水,石灰水长期露置在空气中,瓶壁和石灰水底部均会出现白色固体物质,说明空气中含有二氧化碳。
(3)水蒸气遇冷凝结成水珠,夏天,盛放冰棒的杯子外壁上附有一层水珠,说明空气中含有水蒸气。
(4)硝酸和氮肥中含有氮元素,空气是制造硝酸和氮肥的重要原料,说明空气中含有氮气。
(5)稀有气体在通电的情况下发出不同颜色的光,“霓虹灯”通电后发出五颜六色的光,其中充入的气体是稀有气体。
(6)① 空气污染指数越小,空气中的污染物越少,空气质量越好,由图可知,当日空气污染指数最小的是桂林,则当日空气质量最好的城市是桂林。
② 目前计入空气污染指数的项目暂定为一氧化碳、氮的氧化物、二氧化硫、臭氧、可吸入颗粒物和总悬浮颗粒物等。
③ 为防止空气污染,不露天焚烧秸秆,可多乘坐公共交通工具等,减少有害气体与烟尘的排放量。
【分析】(1)根据氧气能够支持呼吸分析。
(2)二氧化碳能够与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水。
(3)根据水蒸气遇冷凝结成水珠分析。
(4)根据硝酸和氮肥中含有氮元素,空气中含有氮气分析。
(5)根据稀有气体在通电的情况下发出不同颜色的光分析。
(6)根据空气的污染物,防止空气污染的措施分析。
(1)氧气能够支持呼吸,小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间,说明空气中含有氧气,故填氧气。
(2)二氧化碳能够与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水,石灰水长期露置在空气中,瓶壁和石灰水底部均会出现白色固体物质,说明空气中含有二氧化碳,故填二氧化碳。
(3)水蒸气遇冷凝结成水珠,夏天,盛放冰棒的杯子外壁上附有一层水珠,说明空气中含有水蒸气,故填水蒸气。
(4)硝酸和氮肥中含有氮元素,空气是制造硝酸和氮肥的重要原料,说明空气中含有氮气,故填氮气。
(5)稀有气体在通电的情况下发出不同颜色的光,“霓虹灯”通电后发出五颜六色的光,其中充入的气体是稀有气体,故填稀有气体。
(6)①空气污染指数越小,空气中的污染物越少,空气质量越好,由图可知,当日空气污染指数最小的是桂林,则当日空气质量最好的城市是桂林,故填桂林。
②目前计入空气污染指数的项目暂定为一氧化碳、氮的氧化物、二氧化硫、臭氧、可吸入颗粒物和总悬浮颗粒物等,故填一氧化碳、氮的氧化物、二氧化硫、臭氧、可吸入颗粒物和总悬浮颗粒物等。
③为防止空气污染,不露天焚烧秸秆,可多乘坐公共交通工具等,减少有害气体与烟尘的排放量,故填不露天焚烧秸秆或多乘坐公共交通工具等。
13.【答案】反应转化;冷却到室温;4;只与氧气反应;不产生气体
【知识点】测定空气中的氧气含量
【解析】【解答】(1)利用某种化学物质将氧气反应掉以测定空气中氧气的含量属于思维模型中的反应转化,故填:反应转化;
(2)按图甲装置测定空气中氧气含量时,温度没有冷却至室温,压强变化小,造成测量结果偏小,为防止产生实验误差,需要冷却至室温,再打开止水夹,故止水夹最佳打开时间是冷却到室温时,故填:冷却到室温;
(3)因为氧气约占空气体积的,而试管的容积是30mL,当其内氧气被耗尽时气体减少的体积为,则实验结束后注射器活塞停留在刻度,故填:4;
(4)图丙的实验中铜粉可代替红磷的主要原因是铜加热时只能与装置中的氧气反应,且生成氧化铜固体,不产生气体,故填:只与氧气反应;不产生气体。
【分析】(1)物质发生化学反应为反应转化;
(2)实验结束后等冷却到室温再打开止水夹;
(3)注射器左移的刻度为被消耗掉的氧气的体积,据此分析;
(4)根据空气中氧气体积分数测定实验中,可燃物选择的要求分析。
14.【答案】D
【知识点】测定空气中的氧气含量
【解析】【解答】A. 红磷和白磷在空气中燃烧都生成大量白烟,放出热量,故正确,不符合题意;
B. 与图1相比,图2装置始终在密闭状态下进行,不会有气体扩散,五氧化二磷也不会逸出,因此图2装置的优点有:减小误差和污染减少,故正确,不符合题意;
C. 图3中段时间内装置内气压显著增加,其原因是白磷燃烧放出大量的热,故正确,不符合题意;
D. 图3中一段时间内装置内气压又显著增加,其原因是白磷燃烧消耗了氧气,气体体积减小,恢复至室温,装置内的压强减小,U型管中的液面右边上升,所以装置内气压又显著增加,故错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】A、根据红磷和白磷在空气中燃烧都生成大量白烟分析。
B、根据与图1相比,图2装置始终在密闭状态下进行,不会有气体扩散,五氧化二磷也不会逸出分析。
C、根据图3中段时间内装置内气压显著增加分析。
D、根据图3中一段时间内装置内气压又显著增加分析。
15.【答案】D
【知识点】空气的组成;空气的污染与防治
【解析】【解答】A、①中初始能量来自于太阳能。A答案错误;
B、二氧化碳不污染空气,①中显示屏上不用显示出的含量。B答案错误;
C、②中装置气密性不好,红磷燃烧消耗氧气后,外界气体会进入,会使测量结果偏小。C答案错误;
D、Q点的压强降到最低,③中Q点表示打开弹簧夹的最佳时刻。D答案正确;
故答案为:D。
【分析】A、根据初始能量来自于太阳能分析;
B、根据显示屏上显示的数据分析;
C、根据气密性不好会使测定结果偏小分析;
D、根据Q点压强最小分析。
16.【答案】D
【知识点】测定空气中的氧气含量
【解析】【解答】A.测定氧气体积分数的实验中装置密闭不漏气是成功的前提,所以实验前必须要检查装置气密性,不符合题意;
B. 暖宝宝贴的使用数量不足,则不能将装置内氧气全部消耗,会使得测得氧气体积分数偏低,不符合题意;
C. 通过本次实验数据测得空气中氧气的体积分数约为19.6%
D.该实验后从量筒中流入玻璃瓶(容积为250mL)中的水的体积为45mL ,说明消耗掉了45毫升氧气,原装置内空气体积为250-20=230毫升,所以氧气体积分数为,不符合题意;
D、 不等温度计读数恢复至实验前的温度就记录量筒内剩余水的体积,会使得结果偏小,符合题意;
故答案为:D
【分析】根据测定空气中氧气体积分数的原理分析,测定空气中氧气含量的原理是,利用物质与空气中的氧气反应,又不生成气体,使瓶内气体减少,压强变小,水倒流入集气瓶内,倒流的水的体积就等于瓶内氧气的体积,实验时要保证装置密闭、药品充足。
17.【答案】(1)烧杯中的水沿导管进入集气瓶,约占集气瓶(内原空气)体积1/5
(2)不燃烧、不支持燃烧
(3)
(4)不能;生成物CO2为气体,压强无明显变化
(5)氧气量太少,不足以支持红磷燃烧
(6)固态
【知识点】测定空气中的氧气含量;氮气及稀有气体的用途;蜡烛燃烧实验
【解析】【解答】(1)测定空气中氧气含量的实验中,当集气瓶冷却到室温时,打开止水夹,可观察到的现象是烧杯中的水沿导气管进入集气瓶且进入的水的体积约为集气瓶内空气体积的1/5;
(2)实验也能证明,氮气不能燃烧,也不支持燃烧;
(3)石蜡和氧气点燃生成二氧化碳和水,反应的文字表达式为;
(4)石蜡燃烧的实验不能得出接近事实的结论,因为蜡烛燃烧产生二氧化碳,瓶内气压几乎不变;
(5)由图可知,25秒后氧气体积分数无明显变化的可能原因是:氧气量太少,不足以支持红磷燃烧;
(6)选择测定空气中氧气含量的试剂时,选择仅与氧气反应并将其耗尽的试剂,且生成物状态最好是固态,结果才能更加准确。
【分析】(1)根据测定空气中氧气含量的实验分析;
(2)根据氮气不能燃烧,也不支持燃烧分析;
(3)(4)根据蜡烛燃烧产生二氧化碳,瓶内气压几乎不变分析;
(5)根据氧气量少不足以支持红磷燃烧分析;
(6)根据物质与氧气反应能将氧气耗尽,且生成物是固态分析。
18.【答案】(1)N2
(2)产生大量白烟;86%;偏小
(3)B;C;D
【知识点】空气的组成;测定空气中的氧气含量;空气的污染与防治
【解析】【解答】(1)空气中氮气约占78%,氧气21%,稀有气体0.94%,二氧化碳0.03%,其他气体和杂质0.03%,则其他气体的主要成分是氮气;
(2)红磷燃烧的现象为:冒白烟、放热;本次实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数为
(100mL-14mL/100mL)×100%=86%,若读取量筒中剩余水量时俯视,则读的水的体积偏大,则实验测得的氧气的含量偏小;
(3)A.膜分离空气制富氧过程中没有新物质产生,属于物理变化,错误;B.煤粉中含有硫元素,燃烧会产生二氧化硫有害气体,正确;C.氧气含量高,燃烧更剧烈,正确;D.空气中二氧化碳含量过高会造成温室效应,则可通过回收再利用二氧化碳来改善环境问题,正确,故答案为BCD。
【分析】(1)根据空气的成分及含量分析;
(2)红磷燃烧现象为冒白烟、放热;根据俯视读数数值偏大分析;
(3)根据有无新物质生成判断属于化学变化或物理变化;二氧化硫有害气体、空气中二氧化碳含量过高会造成温室效应,据此解答。
19.【答案】(1)O2
(2)红色粉末逐渐变黑
(3)3Mg+N2Mg3N2
(4)排出装置内的氧气,防止镁与氧气反应
(5)
【知识点】测定空气中的氧气含量
【解析】【解答】(1)空气中能供给呼吸的气体是氧气;
(2)装置甲中发生的反应是铜与氧气反应生成氧化铜,观察到的现象是红色粉末逐渐变为黑色;
(3)通过装置甲空气中的氧气与铜粉发生反应,通过装置乙吸收了空气中的二氧化碳和水蒸气,通过装置丙镁粉和氮气发生反应,镁和氮气加热生成氮化镁,发生反应的化学方程式为3Mg+N2Mg3N2 (4)步骤Ⅰ中点燃甲处酒精灯,通入一段时间空气的目的式排出装置内的氧气,防止镁与氧气反应;
(5)装置甲、丙硬质玻璃管内固体质量分别增加m1g、m2g;装置乙质量增加m3g;最终装置戊量筒里水的体积为VmL,装置甲中氧气参加反应,说明氧气的质量为m1g,装置丙中氮气参加反应,说明氮气的质量为m2g,乙装置增加的质量是二氧化碳和水蒸气的质量m3g,剩余的气体收集在丁装置中,丁中收集的气体体积为VmL,质量为ρVg,空气中氧气的质量分数为。
【分析】(1)根据空气中能供给呼吸的气体是氧气分析;
(2)根据装置甲中发生的反应是铜与氧气反应生成氧化铜分析;
(3)根据镁和氮气加热生成氮化镁分析;
(4)根据通入一段时间空气的目的式排出装置内的氧气,防止镁与氧气反应分析;
(5)根据装置甲、丙硬质玻璃管内固体质量分别增加m1g、m2g;装置乙质量增加m3g;最终装置戊量筒里水的体积为VmL,装置甲中氧气参加反应,说明氧气的质量为m1g,装置丙中氮气参加反应,说明氮气的质量为m2g,乙装置增加的质量是二氧化碳和水蒸气的质量m3g,剩余的气体收集在丁装置中,丁中收集的气体体积为VmL,质量为ρVg计算分析。
20.【答案】(1)4
(2);20.6%
【知识点】空气的组成;测定空气中的氧气含量
【解析】【解答】(1)氧气约占空气总体积的1/5,氮气约占空气总体积的4/5,空气中氧气和氮气的体积比约为1:4;
(2)①氧气的体积分数=;
②计算结果为20.6%。
【分析】(1)根据氧气约占空气总体积的1/5,氮气约占空气总体积的4/5分析;
(2)根据注射器在实验前后的体积可以计算减少的体积,根据减少的气体体积是消耗的氧气体积以及空气总体积可计算。
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