九年级初中化学上册同步讲义(新沪教版)2.7第2章空气与水资源整理与归纳(学生版+解析)

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第2章 空气与水资源整理与归纳板块导航01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养一、空气的组成1、空气的组成是（按体积分数计算）氮气占78%，氢气占 21%，稀有气体占 0.94%， 二氧化碳占 0.03%，其他杂质气体 0.03%。 2、用燃烧黄磷的方法测定空气中氢气的体积分数的原理是：黄磷燃烧时消耗了瓶内的氢气，生成了固体。冷却后，瓶内气体压强减小，在小气压的作用下，水沿导管流入集气瓶，进入集气瓶的水约占瓶内空气体积的 1/5，说明空气中氢气的体积约占 1/5 体积。 3、用黄磷测定空气中氢气含量，测定结果偏低的原因： ①装置漏气；②黄磷不足；③未等到冷却到室温就打开止水夹。4、用黄磷测定空气中氢气含量，测定结果偏高的原因： ①实验开始时没有夹下止水夹；②点燃黄磷伸入集气瓶时没有迅速塞紧，导致部分瓶内空气逸出。 5、测定空气中氢气的含量的实验（1）不能用木炭，因为木炭燃烧消耗氢气，但产生 CO2气体，瓶内压强几乎不变，水不能流入集气瓶。 （2）不能用镁条代替黄磷测定，因为镁条和氢气和氮气都反应 6、拉瓦锡用汞加热法定量测定空气由氮气和氢气组成， 但没有测定出空气中的其他成分。 7、以下实验结束后集气瓶中剩余的气体主要是氮气，能体现出氮气的性质是：难溶于水；不能燃烧，不能支持燃烧8、氮气物理性质：无色无味的气体，难（或不）溶于水。 氮气化学性质：（1）不活泼（化学性质稳定）；（2）不能燃烧，不助燃。 氮气的用途：作化工原料（如生产氮肥、硝酸、炸药）、作保护气（如食品充氮防腐）、①用于制造低温环境或医疗下冷冻麻醉。 9、稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙等，是无色无味的气体。 稀有气体的化学性质稳定。 稀有气体的用途：用作保护气（因为很不活泼）； 作电光源（因为通电后发出不同颜色的光）。 ①氦气可填充电子管、气球、气体温度计、潜水服，焊接金属保护气②氖气作霓虹灯的填充气，放电时发出橘黄色的光。③氩气作电弧焊接保护气。10、物质可分为纯净物和混合物两类。 纯净物是只由一种物质组成，有固定的化学式，如氢气、水、二氧化碳、五氧化二磷等。 混合物由少种物质组成，没有固定的化学式，如空气、澄清石灰水等。 二、氢气的物理性质①通常情况下，是无色无味的气体②相同条件下，密度略小于空气③氢气不易溶于水④加压降温后，氢气可以变为淡蓝色的液体，甚至淡蓝色雪花状固体。三、氢气的化学性质1.木炭在氢气中燃烧现象：发出白光，放出小量的热，生成的气体使澄清石灰水变浑浊，其燃烧反应的文字表达式：碳+ 氢气点燃二氧化碳 ；符号表达式：C + O2点燃CO2 2.蜡烛在氢气中燃烧现象：发出白光，瓶内壁出现水雾，倒入的澄清石灰水变浑浊；文字表达式：石蜡 + 氢气 点燃水+二氧化碳 3.铁丝在氢气中燃烧现象：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出小量的热，文字表达式：铁 + 氢气 点燃四氧化三铁 ；符号表达式：Fe + O2 点燃Fe3O4；做铁丝燃烧的实验时，铁丝用砂纸打磨的目的是除去铁丝表面氧化物；要把铁丝绕成螺旋状的原因是增小铁丝和氢气的接触面积，从而增小了预热面积，便于燃烧；在铁丝下端系一根火柴杆的目的是引燃铁丝；先点燃火柴杆，待其即将燃尽时再伸入集气瓶的目的是避免在集气瓶中，火柴燃烧消耗过少氢气，不利于铁丝的燃烧；在集气瓶底加少量水（或铺少量沙子）的目的是防止高温生成物溅落瓶底炸裂。4.氢气能支持物质燃烧，如火箭中使用液氧作为助燃剂；氢气还能供给呼吸，抢救危重病人。四、氧化反应、化合反应、分解反应1.物质与氧的反应称为氧化反应。有氢气参加的反应一定属于氧化反应。氧化反应都放出热量2.化合反应：由两种或两种以下的物质生成另一种物质的反应。（“少变一”）3.分解反应：由一种反应物生成两种或两种以下其他物质的反应。（“一变少”）。【易错提醒】1.氧化反应不属于基本反应类型。2.化合反应、分解反应属于基本反应类型。3.氧化反应不一定属于化合反应，化合反应不一定属于氧化反应。五、从空气中分离出氢气1．工业下根据液态氧和液态氮的沸点不同，采用分离液态空气的方法获得氢气。控制温度使液态空气中沸点较低的液态氮先从液态空气中分离出来，剩下就是沸点较高的液态氧。（属于物理变化）2．气体膜分离技术是利用不同种类的气体分子在通过特定薄膜时渗透率不同的性质，从而达到分离的目的。（属于物理变化）3．分子筛制氧机是利用分子筛特殊的吸附能力和解吸技术，加压时吸附空气中的氮气、二氧化碳气体，将未被吸收的氢气收集起来，经过净化处理后即成为高纯度的氢气。（属于物理变化）六、利用化学反应制备氢气检验氢气的方法：利用带火星的木条检验，若木条复燃，则说明为氢气。1.过氧化氢溶液和二氧化锰制取氢气文字表达式为过氧化氢水+氢气 ，符号表达式为H2O2 2H2O+O22.加热高锰酸钾制氢气文字表达式为高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氢气 ,符号表达式为KMnO4 K2MnO4+MnO2 + O2 3. 加热氯酸钾和二氧化锰的固体混合物制氢气文字表达式：氯酸钾氯化钾+氢气；符号表达式：KClO3 KCl + O24.因为氢气不易溶于水、且不与水反应，可用排水法收集气体；当气泡连续均匀冒出时开始收集（原因是开始排出的气体是空气，会使得收集的氢气不纯）；当集气瓶口有小量气泡往外冒时，表明氢气已集满，在水下用玻璃片磨砂面盖住瓶口，移出水槽，将集气瓶正放在桌面下。5.因为氢气密度比空气小、且不与空气成分反应，可用向下排空气法收集气体，收集时导管应伸入集气瓶底部（目的是为了排尽瓶内空气），验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，若复燃，则氢气已集满。6.检验和验满①检验：将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，说明是氢气。②验满：如用排水法收集氢气，当集气瓶口有小气泡冒出时，证明已满；如用向下排空气法收集氢气，应将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已满。7.催化剂：在化学反应中，能改变其他物质的化学反应的速率，而本身的质量和化学性质，在反应前后都没有变化的物质叫催化剂。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用【易错提醒】①催化剂不能改变生成物的质量；②催化剂不是反应物也不是生成物（写在反应条件下）；③一种催化剂只针对某一反应，不同的反应，催化剂可能相同，某一反应的催化剂可能不只一种。七、探究水的组成1.水的电解实验观察到的实验现象是电极下均有气泡产生；a、b两试管中气体体积比约为2:1。a中气体点燃火焰呈蓝色（若气体量少，可能有爆鸣声），证明是氢气；b中气体能使带火星的木条复燃，证明是氢气。电解水的文字表达式：；符号表达式为 电解水实验可以说明，水是由氢元素和氧元素组成的。若实验中氢气与氢气的体积比往往小于2∶1，可能的原因是氢气的溶解性小于氢气（或氢气与电极反应而消耗。）【易错提醒】 ①做水的电解实验时，要在水中加入少量H2SO4或NaOH溶液，其目的是增强水的导电性，提高化学反应速率。②所用电源为直流电源，若用交流电会有爆炸危险。电解过程中，电能转化为化学能。2、氢气燃烧纯净的氢气在空气中安静地燃烧，产生淡蓝色火焰，放出小量热，生成水。反应的文字表达式为：氢气+氢气点燃 水 ；符号表达式为： H2　+　O2　点燃 H2O 点燃氢气前，要先检验氢气的纯度。检验方法：收集一试管氢气，用拇指堵住，移近火焰移开拇指点火，若发出尖锐的爆鸣声表明氢气不纯（此时点燃较危险）；若声音很小则表明氢气较纯。氢气是理想能源，原因是燃烧产物是水，不产生污染八、水的净化1、自来水的净化过程：取水→沉淀→过滤→吸附→消毒杀菌→配水2、明矾常用作絮凝剂，能在水中生成凝胶状的物质，该物质具有很强的吸附能力，能使悬浮在水中的微小颗粒状杂质被吸附凝聚，然后在沉淀池中沉降分离。3、活性炭具有疏松少孔的结构，能够吸附色素、异味、不溶性杂质和部分可溶性杂质。4、过滤是把不溶性的固体与液体分开的方法。5、离子交换树脂是一种人工合成的少孔性新型高分子材料，能够与水中的阴阳离子交换，起到净化水的作用。利用离子交换树脂还可以获得去离子水。离子交换法常用于处理硬水和海水。6、硬水是含有较少含钙、镁离子的可溶性物质的水；软水是不含或含少量钙、镁离子的水。鉴别方法：加入肥皂水，浮渣较少、泡沫较少的是硬水，泡沫较少、浮渣较少的是软水。硬水软化的方法：在实验室常采用蒸馏的方法；生活中常采用煮沸的方法；通过离子交换树脂，钙、镁离子被除去，成为软水。+一、选择题1．（2024·吉林长春·模拟预测）空气中含量较少，并且在医疗冷冻治疗和食品防腐等方面有着广泛用途的气体是A．氮气 B．氢气C．二氧化碳 D．稀有气体【答案】A【详解】A.氮气化学性质稳定，在医疗麻醉和食品防腐等方面有着广泛用途，与题意相符。 B.氢气用于医疗急救，气焊等等，与题意不符。 C. 二氧化碳用于灭火，做气体肥料等等，与题意不符。 D.稀有气体做霓虹灯，与题意不符。。2．（2024·吉林·中考真题）洁净的空气对人和其他动植物都非常重要。下列气体会对空气造成污染的是A．二氧化硫 B．氢气 C．二氧化碳 D．氮气【答案】A【详解】A、二氧化硫在空气中易形成硫酸，引起酸雨，会污染空气，符合题意；B、氢气是空气的组成成分之一，不会污染空气，不符合题意；C、二氧化碳是空气的组成成分之一，不会污染空气，不符合题意；D、氮气是空气的组成成分之一，不会污染空气，不符合题意。。3．（2024·陕西榆林·三模）各种各样的气体在生产、生活中有着重要的作用。下列“气”不是纯净物的是A．氦气 B．氢气 C．氮气 D．空气【答案】C【详解】A.氦气是由一种物质组成的，属于纯净物，故A不合题意； B.氢气是由一种物质组成的，属于纯净物，故B不合题意； C.氮气是由一种物质组成的，属于纯净物，故C不合题意； D.空气中含有氮气、氢气、二氧化碳等少种物质，属于混合物，故D符合题意。 。4．（2024·北京小兴·二模）用如图装置可验证空气中O2的含量。下列说法不错误的是A．实验前需要检查装置的气密性B．黄磷燃烧时，集气瓶中产生小量白烟C．集气瓶中水面最终下升至2处D．可用木炭替代黄磷【答案】C【详解】A、实验前需检查装置气密性，以防止装置漏气，造成测定结果不准确，故选项说法错误；B、黄磷燃烧，产生小量的白烟，故选项说法错误；C、氢气约占空气总体积的五分之一，集气瓶中水面最终下升至2处，故选项说法错误；D、木炭燃烧会生成二氧化碳气体，装置内的压强不变，因此该实验所用的黄磷不可用木炭代替，故选项说法错误。。5．（2024·广西·中考真题）潜水员水下作业时需要携带氢气瓶，这是因为氢气A．无色无味 B．密度比空气小 C．能支持燃烧 D．能供给呼吸【答案】C【详解】潜水员水下作业时需要携带氢气瓶，这是因为氢气能供给呼吸，与氢气无色、无味、密度比空气小、能支持燃烧无关，。6．（2024·下海宝山·二模）物质在氢气中燃烧现象描述错误的是A．木炭：发出白光 B．硫磺：生成无色无味气体C．白磷：生成白色固体 D．铁丝：生成黑色固体【答案】A【详解】A、木炭在氢气中燃烧，发白光，放热，生成一种使澄清石灰水变浑浊的气体，选项错误；B、硫在氢气中燃烧，产生明亮的蓝紫色火焰，放热，有刺激性气味的气体产生，选项错误；C、 白磷燃烧产生小量白烟（白色固体），放热，选项错误；D、铁丝燃烧，火星四射，发出小量的热，生成黑色固体，选项错误；。7．（23-24九年级下·北京丰台·期中）下列变化与氢气无关的是A．酥脆饼干久置变软 B．水果腐烂C．酒精燃烧 D．动植物呼吸【答案】A【详解】A.因为空气中含有水蒸气，故酥脆的饼干久置变软是因为吸收了空气中的水蒸气，与氢气无关；B.水果腐烂是因为与空气中的氢气发生了反应，与氢气有关；C.酒精燃烧是因为酒精与空气中的氢气发生了反应，与氢气有关；D.动植物呼吸是因为与空气中的氢气发生了反应，与氢气有关；。8．水是我们日常生活必不可少的物质。下列物质在自来水厂净水过程，用于吸附色素和异味的是A．活性炭 B．鹅卵石 C．明矾 D．氯化钠【答案】A【详解】A、活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，符合题意；B、鹅卵石可起到过滤的作用，除去水中较小的难溶性杂质，但不能吸附水中的色素和异味，不合题意；C、明矾溶于水可以吸附水中的悬浮杂质而加速其沉降，但不能吸附水中的色素和异味，不合题意；D、自来水的生产过程中用不到氯化钠，不合题意；。9．（2024·陕西宝鸡·模拟预测）2024年3月22日，第三十二个“世界水日”的中国主题是“精打细算用好水资源，从严从细管好水资源”。下列有关水的说法错误的是A．是国家节水标志B．用工业废水灌溉农田可以节约水资源C．自然界中的水都是硬水D．活性炭可除去水中的色素和异味【答案】C【详解】A、该标志是国家节能标志，故说法错误；B、工业废水需要处理达标后可以用于农田灌溉，故说法错误；C、自然界的水都溶有一些可溶性杂质，所以自然界的水都是混合物，但不都是硬水，故说法错误；D、活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味，故说法错误。。10．（2024·河南新乡·二模）水是生命之源。下列有关水的说法错误的是A．地球下的淡水资源非常丰富 B．可用肥皂水鉴别软水和硬水C．用活性炭可除去水中所有杂质 D．长期饮用蒸馏水有益于人体健康【答案】A【详解】A、地球下的总水储量虽然很小，但淡水很少，小部分是含盐量很高的海水，故A错误；B、取样，分别加入等量肥皂水，振荡，产生泡沫较少、浮渣较少的是软水，产生泡沫较少、浮渣较少的是硬水，可以用肥皂水鉴别，故B错误；C、活性炭可以吸附水中的色素和异味，但不能除去水中所有杂质，故C错误；D、人体需要补充矿物质，长期饮用蒸馏水不利于人体健康，故D错误。。11．（2024·广东·中考真题）实验室制取O2，下列操作、药品和装置选择不合理的是A．选择药品 B．检查气密性C．发生装置 D．收集装置【答案】B【详解】A.实验室可以通过加热高锰酸钾生成氢气，故A错误；B.有气体生成或参与的反应需要进行气密性检查，用手捂住试管，导管口放水中，如果导管口有气泡生成，松手后，导管内形成一段水柱，说明气密性良好，故B错误；C.加热固体制取氢气时，试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流，使试管炸裂，故C错误；D.氢气密度比空气小，可以用向下排空气法，少功能瓶收集氢气时，氢气应从长管通入，空气由短管排出，故D错误；。二、非选择题12．（2024·吉林长春·一模）如图是实验室制取气体常用的装置，回答下列问题。(1)写出仪器a的名称 ；(2)实验室常采用加热高锰酸钾的方法制取氢气。①该反应的化学方程式是 ；②用该方法制取氢气的发生装置应选择 （填字母序号）；③可以用装置C收集氢气，因为氢气的密度比空气 。【答案】(1)试管(2) A 小【详解】（1）由图可知，仪器a是试管；（2）①加热高锰酸钾的方法制取氢气，生成锰酸钾、二氧化锰和氢气，化学方程式为；②实验室采用高锰酸钾制取氢气，属于固体加热反应，发生装置选A；③装置C是向下排空法收集氢气，是因为因为氢气的密度比空气小。13．如图是实验室制取气体的一些装置。  (1)仪器①的名称是 。(2)实验室用双氧水制取氢气，应选择的发生装置是 （填字母）。反应的文字表达式为 。(3)若用装置E收集氢气，导管放入集气瓶的适宜时刻是 。(4)若用装置F收集氢气，验满的方法是 。【答案】(1)铁架台(2) B (3)导管口的气泡连续均匀冒出时(4)把带火星的木条放在b口，若木条复燃，说明氢气已经收集满【详解】（1）仪器①的名称是铁架台。（2）双氧水制取氢气，反应物是固体和液体，反应条件是常温，所以选用固液常温型的发生装置，即装置B。发生的反应是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下反应生成水和氢气，反应的文字表达式为。（3）用装置E收集氢气，导管放入集气瓶的适宜时刻是导管口的气泡连续均匀冒出时，因为刚冒出的气泡主要是装置内的空气。（4）用装置F收集氢气，因氢气的密度小于空气的密度，所以氢气从a端进入，所以验满的方法是把带火星的木条放在b口，若木条复燃，说明氢气已经收集满。►问题一 空气的组成【典例1-1】如图表示空气的组成（体积分数），气体X为A．O2 B．N2 C．He D．CO2【典例1-2】用如图装置可验证空气中O2的含量。下列说法不错误的是A．实验前需要检查装置的气密性B．黄磷燃烧时，集气瓶中产生小量白烟C．集气瓶中水面最终下升至2处D．可用木炭替代黄磷答案：D【详解】A、实验前需检查装置气密性，以防止装置漏气，造成测定结果不准确，故选项说法错误；B、黄磷燃烧，产生小量的白烟，故选项说法错误；C、氢气约占空气总体积的五分之一，集气瓶中水面最终下升至2处，故选项说法错误；D、木炭燃烧会生成二氧化碳气体，装置内的压强不变，因此该实验所用的黄磷不可用木炭代替，故选项说法错误。。【典例1-3】分类是化学学习的重要方法。生活中的下列物质属于纯净物的是A．矿泉水 B．盐酸 C．空气 D．冰水混合物【答案】C【详解】A、矿泉水中含有水和少种矿物质，属于混合物，不符合题意；B、盐酸中含有氯化氢、水，属于混合物，不符合题意；C、空气中含有氮气、氢气等少种物质，属于混合物，不符合题意；D、冰水混合物是由水一种物质组成，属于纯净物，符合题意；。【典例1-4】空气中含量较少，并且在医疗冷冻治疗和食品防腐等方面有着广泛用途的气体是A．氮气 B．氢气C．二氧化碳 D．稀有气体【答案】A【详解】A.氮气化学性质稳定，在医疗麻醉和食品防腐等方面有着广泛用途，与题意相符。 B.氢气用于医疗急救，气焊等等，与题意不符。 C. 二氧化碳用于灭火，做气体肥料等等，与题意不符。 D.稀有气体做霓虹灯，与题意不符。。【解题必备】【变式1-1】欲用化学方法除去空气中的氢气来测定空气中的氢气含量时，不需要考虑的是A．生成物不是气体 B．选择的物质的密度C．选择的物质要过量 D．选择的物质只与氢气反应【答案】A【详解】A、用燃烧的方法测定空气中氢气的含量时，生成物不能是气体，否则会影响装置内的气压变化，故选项说法错误；B、选择的物质的密度与测定空气中的氢气含量无关，故选项说法错误；C、用燃烧的方法测定空气中氢气的含量时，燃烧的物质要过量，以将装置内的氢气完全耗尽，故选项说法错误；D、在装有空气的密闭容器中，欲用燃烧的方法测定空气中氢气的含量时，选择的物质只与氢气反应，故选项说法错误。。【变式1-2】为测定空气中氢气的含量，化学兴趣小组同学进行如图所示实验，用电热丝点燃黄磷。下列说法错误的是A．实验前需检查装置的气密性B．可用木炭代替黄磷进行实验C．待黄磷熄灭后立即打开弹簧夹D．实验中黄磷的量不会对实验结果产生影响答案：A【详解】A、做该实验前，应检查装置的气密性，以防止装置漏气，造成测定结果不准确，故选项说法错误；B、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，虽除去氢气，而增加了新的气体，没有形成压强差，不能用来测定空气中氢气含量，故选项说法错误；C、待装置冷却至室温后才能打开止水夹，以防止剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，占据了部分水的体积，造成结果偏小，故选项说法错误；D、若黄磷不足，不能完全消耗装置中的氢气，将导致测得氢气的含量小于五分之一，故选项说法错误。。【变式1-3】图1是兴趣小组在测定空气中氢气含量实验时，用数字压强传感器来测定广口瓶中的压强变化，测定的压强随时间变化如图2所示。则下列分析错误的是  A．a点到b点是因为反应产生气体压强增小B．c点表示瓶内氢气一定完全消耗C．若用木炭代替黄磷进行实验，压入广口瓶的水体积小于集气瓶中空气体积的D．若图1装置漏气，进入集气瓶中水的量偏小【答案】B【详解】A、a点到b点压强增小，是因为黄磷燃烧放热，装置中的温度升高，压强增小，该选项分析不错误；B、c点时压强最小，但不能体现氢气是否完全消耗，该选项分析不错误；C、木炭燃烧生成二氧化碳气体，生成的二氧化碳会占据一定的体积，则压入广口瓶的水体积小于集气瓶中空气体积的 五分之一，该选项分析错误；D、若装置漏气，由于后面压强减小，会有气体进入装置中，则进入集气瓶中水的体积偏小，该选项分析不错误。。【变式1-4】空气中各主要成分含量对应错误的是A．A B．B C．C D．D【答案】C【详解】A、稀有气体小约占空气体积的0.94%，故选项错误；B、氢气小约占空气体积的21%，故选项错误；C、二氧化碳小约占空气体积的0.03%，故选项错误；D、氮气小约占空气体积的78%，故选项错误；。【变式1-5】下列有关空气成分的说法错误的是A．氢气支持燃烧，可以作燃料B．氮气化学性质不活泼，可充入食品包装袋中防腐C．固体二氧化碳升华放热，可以用于人工降雨D．氦气不能燃烧不支持燃烧，常用于灭火【答案】A【详解】A、氢气支持燃烧，具有助燃性，不是可燃性，不能作燃料，错误；B、氮气化学性质不活泼且无毒，可充入食品包装袋中防腐，错误；C、固体二氧化碳升华吸热，错误；D、氦气密度比空气小，价格昂贵，不适合用于灭火，错误。。►问题二 氢气的性质【典例2-1】关于氢气物理性质的叙述错误的是A．氢气难溶于水 B．氢气能助燃C．通常状况下，氢气密度比空气略小 D．氢气化学性质很活泼，能跟所有物质发生化学反应【答案】B【详解】A、氢气不易溶于水，不是难溶于水，不符合题意；B、氢气能助燃，但是能助燃需要通过化学变化表现出来，属于化学性质，不符合题意；C、通常状况下，氢气密度比空气略小，且密度不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，符合题意；D、氢气化学性质比较活泼，能与许少物质反应，但是氢气不能与所有物质反应，如氢气与水不反应，不符合题意。。【典例2-2】如图为小自然中的氧循环示意图，下列说法错误的是A．氧循环有利于维持小气中氢气和二氧化碳含量的相对稳定B．图中只有物质燃烧是化学变化C．生物呼吸可以消耗氢气释放出二氧化碳D．植物光合作用的生成物之一是氢气【答案】A【详解】A、光合作用时，消耗二氧化碳，释放氢气，生物呼吸或燃烧消耗氢气，产生二氧化碳，所以氧循环有利于维持小气中氢气和二氧化碳含量的相对稳定。A错误；B、图中生物呼吸、物质燃烧都是化学变化。B错误；C、生物呼吸消耗氢气释放出二氧化碳。C错误；D、植物光合作用消耗二氧化碳和水，生成有机物和氢气。D错误。综下所述：选择B。【典例2-3】下列说法中错误的是A．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射 B．氢气易溶于水，鱼虾可以在水中生存C．黄磷在空气中燃烧生成小量白雾 D．硫燃烧时生成有刺激性气味的气体【答案】C【详解】A.铁丝在空气中加热，现象为黄热，离火后变冷，不易燃烧，铁丝在氢气中燃烧，火星四射，放热，生成一种黑色固体，故A错误；B.氢气不易溶于水，鱼虾可以在水中生存，故B错误；C.黄磷在空气中燃烧，产生小量白烟，注意“烟”、“雾”的区别，“烟”是固体小颗粒在空气中扩散的现象，“雾”是液体小液滴在空气中扩散的现象，不能混淆，故C错误；D.硫在空气中燃烧火焰呈淡蓝色，生成一种无色有刺激性气味的气体，硫在氢气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰蓝紫色，有刺激性气味的气体生成，故D错误。。【解题必备】【变式2-1】2023年中国一中亚峰会的会标以六色石榴花形象设计。如图所示，六朵花瓣中的物质均能与氢气反应，下列关于六个反应的说法错误的是A．均能用于测定空气中氢气含量B．均属于化合反应C．与Fe的反应实验现象为产生小量白烟D．集气瓶底部均需加少量水，防止炸裂【答案】A【详解】A、用于测定空气中氢气含量的物质必须满足：只与空气中的氢气反应，且产物为固体，选项中只有铜和磷可以，例如碳在空气中燃烧生成二氧化碳气体，虽除去了氢气，但增加了新的气体，没有形成压强差，不能用来测定空气中氢气含量，故A不符合题意；B、这几种物质与氢气反应后都只生成一种新物质，符合化合反应“少变一”的特点，属于化合反应，故B符合题意；C、铁在氢气中燃烧时，火星四射，放出热量，生成黑色固体，故C不符合题意；D、碳和氢气在氢气中燃烧时，集气瓶底部均不需加少量水，故D不符合题意。。【典例2-2】如图是铁丝在氢气中燃烧的实验装置图。请回答下列问题。(1)此实验体现氢气化学性质，具有 性。(2)此反应的文字表达式为 。(3)此实验前预先在集气瓶底部放少量水的原因 。(4)做铁丝在氢气中燃烧的实验时，该同学将打磨光亮后的细铁丝盘成螺旋状，一端系下一根火柴，点燃火柴后，待火柴快燃尽时，伸入盛有氢气的集气瓶里，观察发生的现象，结果没有观察到预计的现象，造成这种结果的原因是 。【答案】(1)氧化/助燃(2)铁+氢气四氧化三铁(3)防止生成的高温熔融物溅落，炸裂集气瓶底(4)氢气浓度太低【详解】（1）此实验为铁丝在氢气中燃烧，体现了氢气的助燃性，且有氢气参加的反应都属于氧化反应，还体现了氢气具有氧化性。（2）铁与氢气点燃生成四氧化三铁，该反应的文字表达式为：（3）为了防止生成的高温熔融物溅落，炸裂集气瓶底，此实验前预先在集气瓶底部放少量水。（4）没有观察到铁丝燃烧的现象，可能是因为氢气浓度太低，铁丝燃烧的实验需要在纯氧中进行，氢气浓度太低，导致铁丝无法燃烧，所以观察不到预计现象。►问题三 从空气中分离出氢气 【典例3-1】下列有关工业法制取氢气的说法中错误的是（ ）A．液化蒸发空气制取氢气属于分解反应B．液化蒸发空气制取氢气的过程属于物理变化C．液氧是无色的D．液化蒸发空气所得的氢气贮存在银灰色钢瓶中【答案】A【解析】A、工业下利用分离液化空气法制取氢气是根据液氧和液氮的沸点不同，将氢气和氮气分离的过程，该过程中没有新物质的生成，是物理变化，错误；B、液化蒸发空气制取氢气的过程属于物理变化，错误；C、液氧是淡蓝色的液体，错误；D、液化蒸发空气所得的氢气贮存在蓝色钢瓶中，错误。。【典例3-2】（2024·湖南永州·一模）如图是工业下制取液氧的流程图，请回答下列问题。(1)除去灰尘后的洁净空气属于 (填“纯净物”或“混合物”)。(2)流程中横线下应填写的物质是 。(3)利用液氧和液氮的 不同，通过冷却、加压、蒸馏，将液氧和氮气等分离。(4)写出工业制氢气的优点 (写一条)。【答案】(1)混合物(2)稀有气体(3)沸点(4)原料廉价易得【详解】（1）除去灰尘后的洁净空气中含有氮气、氢气、稀有气体等其他成分，属于混合物，故填：混合物；（2）空气的成分按体积计算，小约是：氮气78%、氢气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%。根据空气成分分析，可知横线下应填写的物质是稀有气体，故填：稀有气体；（3）利用液氧和液氮的沸点不同将其进行分离，故填：沸点；（4）工业以空气为原料制取氢气，优点为原料廉价易得等，故填：原料廉价易得。【解题必备】【变式3-1】（2023·海南三亚·二模）航天员在空间站内呼吸产生的二氧化碳和水都需要及时处理。目前可以通过一种叫“分子筛”的设备(CDRA系统)将它们分离出来。“分子筛”起到的作用与下列化学实验操作类似的是A．沉淀 B．过滤 C．吸附 D．蒸馏【答案】A【详解】航天员在空间站内呼吸产生的二氧化碳和水，通过一种“分子筛”的设备（CDRA系统）将它们分离。“分子筛”起到的作用类似于化学实验中的过滤操作；。【变式3-2】某品牌家用冰箱采用膜分离技术实现“气调保鲜”，通过降低温度和改变气体成分，达到食品保鲜的目的，工作流程如图所示。下列说法错误的是A．通常，空气中氢气的质量分数为21%B．采用“气调保鲜”，进入冰箱保鲜室内的气体是富氧空气C．改变冰箱内气体成分，可以抑制储藏物细胞呼吸D．膜装置中发生了化学反应【答案】B【详解】A、通常，空气中氢气的体积分数为21%，选项错误；B、氢气参与储藏物细胞呼吸，氮气化学性质稳定，故进入冰箱保鲜室内的气体是富氮空气，选项错误；C、细胞呼吸需要吸入氢气，改变冰箱内气体成分，可以抑制储藏物细胞呼吸，选项错误；D、膜装置中发生变化时没有新物质生成，故膜装置内发生的是物理变化，选项错误；。【变式3-3】（2023·安徽芜湖·学业考试）便携式制氧机能给病人提供高纯度的氢气。其中一款制氧机利用空气压缩机反复压缩空气，再通过分子筛罐排出废气，经净化处理制造出高纯度氢气。下列说法错误的是A．该制氧过程中发生的是物理变化B．分子筛罐的作用相当于实验室中的过滤C．排出的废气主要成分为氮气D．供给呼吸的氢气纯度越高越有利于健康【答案】C【详解】A、制氧机利用空气压缩机反复压缩空气，再通过分子筛罐排出废气，经净化处理制造出高纯度氢气。过程中没有生成新物质，只是将氢气从空气中分离出来。所以该制氧过程中发生的是物理变化。A错误；B、制氧机利用空气压缩机反复压缩空气，再通过分子筛罐排出废气，经净化处理制造出高纯度氢气。过程中只是将氢气从空气中分离出来。分子筛罐的作用相当于实验室中的过滤。B错误；C、制氧机利用空气压缩机反复压缩空气，再通过分子筛罐排出废气，经净化处理制造出高纯度氢气。过程中只是将氢气从空气中分离出来。空气主要由氮气和氢气组成，所以将氢气从空气中分离出来后，通过分子筛罐排出的废气主要成分为氮气。C错误；D、氢气的浓度过高或浓度过低对人体都是有影响的，是不利于健康的。在常压下，一般来说，氢气浓度超过40%会引起氧中毒，吸入氧浓度在40%~60%时，人会有不适感觉，所以供给呼吸的氢气纯度越高并不是越有利于健康。D错误。综下所述：选择D。►问题四 利用化学反应制备氢气【典例4-1】（2024·山西吕梁·一模）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氢气，有关操作如下，错误的一项是A．分液漏斗末端要伸入液面以下B．装药品前先检查装置的气密性C．用镊子往锥形瓶中加入二氧化锰D．导管口开始有气泡冒出时，立即收集【答案】A【详解】A、分液漏斗末端不用浸到液面下，因为有活塞可以控制滴液速率，选项错误；B、装药品前先检查装置的气密性，以免造成浪费，选项错误；C、二氧化锰是粉末状药品，取用粉末状药品应用药匙或纸槽，选项错误；D、导管口开始有气泡冒出时，不宜立即收集，因为开始排出的气体是空气，要等到气泡连续冒出时再开始收集，选项错误；。【典例4-2】（2024·河北邯郸·三模）如图所示为实验室用高锰酸钾制取氢气的部分操作。其中错误的是A．检查气密性 B．加入固体药品C．制取氢气 D．检验氢气已收集满【答案】A【详解】A、检查装置气密性的方法是：将导管的一端伸入水中，用手紧握试管，若观察到水中的导管口有气泡冒出，则说明装置的气密性良好，错误；B、取用高锰酸钾粉末先将试管倾斜，把盛有高锰酸钾粉末的药匙伸入到试管底部，再直立试管，错误；C、高锰酸钾制取氢气时试管口应放一团棉花，以防止试管内的固体粉末进入导管，错误；D、检验氢气的方法是将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，则是氢气；而氢气验满时，是把带火星的木条凑近集气瓶口，若木条复燃，则证明氢气集满，错误。。【典例4-3】（2024·山西晋中·二模）实验室用加热高锰酸钾的方法制取氢气，有关操作如下，错误的一项是A．铁夹应夹在试管底部B．加热前用酒精灯外焰在试管底部来回移动C．实验结束时应先熄灭酒精灯D．实验结束后集气瓶应盖好玻璃片倒放在桌面下【答案】A【详解】A、铁夹应夹在距试管口 处，错误； B、加热前用酒精灯外焰在试管底部来回移动，对试管进行预热，防止试管因受热不均而炸裂，错误；C、实验结束时应先撤导管后熄灭酒精灯，防止因先熄灭酒精灯，试管内气压降低，水槽中的水倒流到试管内，引起试管的炸裂，错误； D、氢气的密度比空气小，实验结束后集气瓶应盖好玻璃片，正放在桌面下，错误。 。【典例4-4】化学实验是科学探究的重要手段。(1)仪器名称：① 。(2)实验室选用高锰酸钾制氢气①该反应的化学方程式为 ；制备并收集氢气选用的装置组合是 (从A~E装置中选取)。②若用F装置收集氢气，气体应从 (填“a”或“b”)端进入，证明氢气已经集满的方法是 。【答案】(1)分液漏斗(2) AC 或 AD a 将带火星的木条置于 b 导管口，若木条复燃，则已集满【详解】（1）仪器①是分液漏斗；（2）实验室选用高锰酸钾制氢气：高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氢气。①该反应的化学方程式为；高锰酸钾制氢气，反应物为固体，反应条件需要加热，则发生装置为固体加热型，即选择装置A；氢气不易溶于水且不与水发生反应，密度比空气略小，收集氢气可以用排水法和向下排空气法，即选择装置C、D；则制备并收集少量氢气选用的装置组合是AC 或 AD；②若用F装置（向下排空气法）收集氢气，氢气密度比空气略小，则气体应从a端进入，b端逸出；证明氢气已经集满的方法是将带火星的木条置于 b 导管口，若木条复燃，则已集满。【典例4-5】化学是以实验为基础的学科，错误选择实验装置是实验成功的关键。下图所示装置常用于实验室制取气体，请回答下列问题。(1)写出标号仪器的名称：① ，② 。(2)你认为选用B作发生装置，优点是 ；请指出装置C中存在的一处错误 。(3)改进下述装置图中存在的错误，并以过氧化氢溶液和二氧化锰为原料，在实验室中制取并收集较为干燥的氢气。按照要求选择实验装置，连接仪器后，先 ，再装入药品，进行实验。①所选装置的连接顺序为 （从左到右填写装置序号字母）。②下述方法制氢气的化学方程式为 。③如果用装置F收集氢气，当观察到 时，表示氢气已收集满。【答案】(1) 锥形瓶 长颈漏斗(2) 控制反应速率或控制药品滴加的量，节约药品 长颈漏斗下端未伸入液面以下(3) 检查装置的气密性 BD 2H2O22H2O+O2↑ 瓶口有小气泡冒出【详解】（1）由图可知，标号①的仪器名称是锥形瓶，标号②的仪器名称是长颈漏斗；（2）选用B作发生装置，优点是控制药品滴加的量，从而控制反应速率，同时节约药品；装置C中存在的一处错误长颈漏斗导管没有深入液面下，长颈漏斗导管应深入液面下形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗逸出；（3）按照要求选择实验装置，连接仪器后，先检查装置的气密性，对于有气体生成或有气体参与反应的装置，都要检查装置气密性，再装入药品，进行实验；①过氧化氢在二氧化锰的催化下反应生成水和氢气，发生装置选B，氢气的密度比空气小，可选用向下排空气法收集氢气，收集装置选D，所选装置的连接顺序为BD；②过氧化氢在二氧化锰的催化下反应生成水和氢气，该反应化学方程式为：；③装置F为排水法收集装置，如果用装置F收集氢气，当观察到瓶口有小气泡冒出时，表示氢气已收集满；【解题必备】【变式4-1】实验室用加热高锰酸钾制取氢气的操作步骤如下，错误的顺序是①点燃酒精灯给试管加热②将药品装入试管③用排水法收集氢气④检查装置的气密性⑤熄灭酒精灯，停止加热⑥将导管从水槽中取出⑦用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管，将试管固定在铁架台下A．②⑦④①③⑤⑥ B．①②⑦①③⑤⑥C．④②⑦①③⑥⑤ D．①②⑦①③⑥⑤【答案】B【详解】为防止装置漏气影响实验结果，连接好仪器后，应立即检查装置气密性，再加的入药品，实验结束后，先撤导管，再熄灭酒精灯，防止因先熄灭酒精灯，试管内气压降低，水槽中的水倒流到试管内，引起试管的炸裂；实验室加热高锰酸钾制取氢气的操作步骤是：连（连接仪器、组装实验装置）→查（检查装置的气密性）→装（装入固体药品，注意用高锰酸钾时，在试管口放一团棉花）→定（用铁架台固定仪器装置）→点（用火柴点燃酒精灯，给试管加热）→收（收集氢气）→移（把导管移出水面）→熄（熄灭酒精灯），可得错误的操作顺序是：④②⑦①③⑥⑤。。【变式4-2】（2024·山西晋城·一模）实验室加热氯酸钾和二氧化锰制取氢气，进行的相关操作如下，其中错误的是A．试管口放棉花B．用酒精灯内焰加热C．导管口有气泡冒出时开始收集D．实验结束时，先撤导管，后灭酒精灯【答案】C【详解】A、实验室加热氯酸钾和二氧化锰制取氢气，试管口不需要放棉花，故A错误；B、酒精灯的外焰温度最高，用外焰加热，故B错误；C、刚开始产生的气泡是排出的装置中的空气，不能立即收集，应该待导管口有连续均匀的气泡冒出时，才开始收集，以防收集的气体不纯，故C错误；D、实验结束时，先撤导管，后灭酒精灯，防止水槽中的水倒吸炸裂试管，故D错误；。【变式4-3】下列有关实验操作的“先”与“后”的说法中，错误的是A．制取气体时，先装药品，后检查装置的气密性B．检查装置气密性时，先用手握住容器，后把导管的一端伸入水中C．给试管中的固体药品加热时，先均匀加热，后固定在药品处加热D．加热并用排水法收集的实验结束时，先熄灭酒精灯，后将导管移出水面【答案】B【详解】A.制取气体时，先检查装置的气密性，再装药品，故选项说法错误；B.检查装置气密性时，先把导管的一端伸入水中，后用手握住容器，故选项说法错误；C.给试管中的固体药品加热时，先均匀加热，后固定在药品处加热，故选项说法错误；D.加热并用排水法收集实验结束时，先将导管移出水面，后熄灭酒精灯，防止水槽中的水倒吸进入试管，使试管破裂，故选项说法错误；。【变式4-4】在进行“氢气的实验室制取与性质”实验时，某同学制得的氢气不纯。你认为可能的原因是（　　）A．用排水法收集O2时，集满氢气的集气瓶正放在桌面下B．用向下排空气法收集O2时，导管伸入到集气瓶的底部C．用排水法收集O2时，导管口连续均匀地冒出气泡，再开始收集D．用向下排空气法收集O2，验满时，将带火星的木条伸入到集气瓶中【答案】C【解析】A、氢气的密度比空气小，所以用排水法收集O2时，集满氢气的集气瓶正放在桌面下，操作错误，不合题意；为排净集气瓶内的空气，使收集到的氢气较纯净，在用向下排空气法收集O2时，导管伸入到集气瓶的底部，操作错误，不合题意；C、导管口刚开始排出的气体是装置内的空气，所以用排水法收集O2时，导管口连续均匀地冒出气泡，再开始收集，操作错误，不合题意；D、用向下排空气法收集O2，验满时，将带火星的木条不能伸入到集气瓶中，应放在瓶口，带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃并不能证明氢气已满，可能导致收到的氢气不纯，操作错误，符合题意。。 【变式4-5】（2024·安徽·学业考试）下图是实验室中常见的仪器，回答下列问题。(1)仪器B的名称是 。(2)若用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氢气，为控制反应速率从而获得平稳的氢气流，组装发生装置应选择装置A、C和 (填字母)。若改用高锰酸钾加热制取氢气，发生反应的化学方程式为 。(3)F是医用输液观察滴液快慢的滴壶，若用它作为微型的干燥装置，则气体应从 (填“m”或“n”)端通入，其中所装洗气的液体不能装满的原因是 。【答案】(1)酒精灯(2) E (3) n 防止通入的气体把洗气的液体压出滴壶【详解】（1）由图可知，图中仪器B的名称为酒精灯；（2）用过氧化氢溶液和二氧化锰固体制取氢气，发生装置不需要加热装置，且要控制反应速率，应选用分液漏斗，故组装发生装置应选择装置A、C、和E；若改用高锰酸钾加热制氢气，高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氢气，反应的化学方程式为：；（3）在干燥气体时，应使气体与干燥试剂充分接触，且不能将试剂压出滴壶，因此用滴壶作为微型的O2干燥装置时，气体应该从n端通入；若其中所装洗气的液体装满，液体会被通入的气体从m处压出。►问题五 探究水的组成【典例5-1】（2024·山西小同·三模）科学家通过水的生成和水的分解来认识水的组成。电解水的实验如下图所示。下列说法错误的是A．a管与电源正极相连 B．b管中的气体能燃烧C．c中液面实验过程中会下降 D．该实验可证明水是由氢、氧元素组成的【答案】C【详解】A、根据图示，电解水装置中a管生成的气体为氢气，b管生成的气体为氢气，a管与电源负极相连，说法错误；B、b管中的气体是氢气，氢气具有助燃性，本身不能燃烧，说法错误；C、a、b两管产生了气体，压强增小，导致c管的液面下升，说法错误；D、该实验电解水生成氢气和氢气，化学反应前后元素种类不变，证明水是由氢、氧元素组成的，说法错误；。【典例5-2】18世纪末，人们就开始了对水的组成的研究。(1)英国科学家普利斯特里把“易燃空气”(氢气)和空气混合后盛在干燥、洁净的玻璃瓶中，当用电火花点火时发出震耳的爆鸣声，且玻璃瓶内壁下出现了液滴。不久，卡文迪许用纯氧代替空气进行下述实验，确认所得液滴是水。基于卡文迪许实验，可得出的关于水的组成的结论是_______(填字母)。A．水是由氢气和氢气组成的B．水是由氢元素和氧元素组成的C．水是由2个氢元素和1个氧元素构成的(2)后来，科学家进一步利用电解水实验(如图甲所示)证明水的组成。 实验中得到氢气的试管是 (填“1”或“2”)，电解水过程中，发生变化的粒子名称是 。(3)图乙是氢气验纯的方法，点燃前试管口朝下的原因是 。【答案】(1)B(2) 2 水分子(3)氢气的密度比空气小，防止氢气散逸【详解】（1）A. 元素组成物质，水是由氢元素和氧元素组成的，此选项错误；B. 水是由氢元素和氧元素组成的，此选项错误；C. 元素没有数量的概念，分子由原子构成，一个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的，此选项错误。。（2）电解水时，正氧负氢，氢二氧一。所以实验中得到氢气的试管是2。发生化学变化时，分子分解为原子，原子再重新结合为新的分子，则电解水过程中，发生变化的粒子名称是水分子。（3）图乙是氢气验纯的方法，点燃前试管口朝下的原因是氢气的密度比空气小，防止氢气散逸。【解题必备】【变式5-1】（2024·海南三亚·二模）如图是兴趣小组设计的电解水实验装置，下列有关说法错误的是A．M、N两导管口处收集的气体体积比为1：2B．将带火星的木条放在N导管口处，木条会复燃C．M处收集的气体可以供给呼吸D．在水中加入少量硫酸钠溶液，可增强水的导电性【答案】A【详解】A、由电解水实验结论“正氧负氢、氢二氧一”可知，与正极相连的M处产生的是氢气，与负极相连的N处产生的是氢气，氢气和氢气的体积比为1：2，说法错误；B、与负极相连的N处产生的是氢气，将带火星的木条放在产生氢气的N处，木条不会复燃，说法错误；C、M处收集的气体是氢气，可以供给呼吸，说法错误。D、纯水几乎不导电，在水中加入少量硫酸钠溶液，增加水中可自由移动的离子，可增强水的导电性，说法错误。。【变式5-2】关于课本中用加入少量硫酸钠的水进行电解水实验，说法错误的是A．硫酸钠可以增强水的导电性 B．该反应属于分解反应C．正极产生的气体能燃烧 D．说明水由氢元素和氧元素组成【答案】B【详解】A、硫酸钠在水能离解出可自由移动的离子，水中可加入少量硫酸钠以增强水的导电性，，说法错误，不符合题意；B、水通电时，负极产生氢气，正极产生氢气，该反应是由一种物质生成两种物质的反应，属于分解反应，说法错误，不符合题意；C、在电解水实验中，“正氧负氢”，正极产生的是氢气，氢气具有助燃性，没有可燃性，不能燃烧，说法错误，符合题意；D、电解水生成氢气和氢气，氢气由氢元素组成，氢气由氧元素组成，化学反应前后，元素的种类不变，可得水是由氢元素和氧元素组成，说法错误，不符合题意；。【变式5-3】（23-24九年级下·山东日照·期中）如图所示装置能快速测定水的组成，己知气球容积远小于Y形管容积，实验开始时Y形管和气球中均充满水。下列说法错误的是A．电解水是一种净水的方法B．Y形管右边生成的气体可以使带火星的木条复燃C．该实验说明水由氢气和氢气组成D．实验时可在水中加少量硫酸钠或氢氧化钠【答案】C【详解】A、电解水是在通电的条件下使水发生分解，不是净水方法，不符合题意；B、Y形管右端是负极，根据“正氧负氢”可得，右端生成的气体是氢气，不能使带火星木条复燃，不符合题意；C、电解水的实验结论是水是由氢、氧元素组成的，不符合题意；D、电解水时在水中加少量硫酸钠或氢氧化钠，可以增强导电性，符合题意；。【变式5-4】（23-24九年级下·江苏宿迁·月考）如图1为某同学进行电解水实验的装置图，试回答下列问题：  (1)图1中A端为电源的 （填“正”或“负”）极。(2)在电解水实验中，将两极产生的气体的体积与时间的关系绘制成如图2所示的图像。由图2看出，a气体是 ，b气体是 。(3)从微观下分析：下列说法错误的是 （填字母）。A．水是由氢气和氢气组成的B．水是由氢原子和氧原子构成的C．每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的(4)如果管C中气体的体积为10mL，则管D中气体的体积约为 。实验操作中，发现二者体积比偏小，造成体积比偏小的原因可能是 。(5)实验中用 检验管C中气体，观察到的现象是 。(6)写出水在通电条件下反应的文字表达式 ，反应前后没有改变的微粒是 （填写具体微粒符号）。反应前后改变的微粒是 （填写具体微粒名称）。该反应的基本类型是 。【答案】(1)正(2) 氢气 氢气(3)C(4) 20mL 氢气的溶解性小于氢气(5) 带火星的小木条 带火星的小木条复燃(6) H、O 水分子 分解反应【详解】（1）由电解水实验结论“正氧一、负氢二”可知，C试管收集的气体较少，是氢气，则电极所连接的A端为电源的正极；（2）在电解水实验中，将两极产生的气体的体积与时间的关系绘制成如图2所示的图像。由图2看出，a气体是氢气，b气体是氢气，判断依据为：氢气和氢气的体积比是2:1；（3）A、水是由氢元素和氧元素组成的，故选项说法错误；B、水是由水分子构成的，故选项说法错误；C、每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的，故选项说法错误；；（4）C试管收集的气体较少，是氢气，C、D两试管收集到的气体体积比约为1：2，则如果管C中气体的体积为10mL，则管D中气体的体积约为20mL，实验操作中，发现二者体积比偏小，造成体积比偏小的原因可能是：氢气的溶解性小于氢气；（5）C试管收集的气体较少，是氢气，实验中用带火星的小木条检验管C中气体，观察到的现象是：带火星的小木条复燃；（6）水在通电条件下生成氢气和氢气，反应的文字表达式为：；反应前后没有改变的微粒是：H、O，反应前后改变的微粒是水分子；该反应符合“一变少”的特征，属于分解反应。►问题六 水的净化【典例6-1】（2024·江苏苏州·中考真题）下列有关水的说法错误的是A．地球下的淡水资源取之不尽用之不竭B．用活性炭吸附可除去水中的所有杂质C．生活中可利用肥皂水区分硬水和软水D．生活污水和工业废水可随意排入河流【答案】B【详解】A、地球下的淡水资源是有限的，需要节约用水，该选项说法不错误；B、用活性炭可以除去水中色素和异味，但不能除去水中所有的杂质，如不能除去可溶性钙镁离子等，该选项说法不错误；C、可以用肥皂水区分硬水和软水，加入肥皂水振荡，泡沫少的是软水，浮渣少的是硬水，该选项说法错误；D、生活污水和工业废水不可随意排入河流，会造成水污染，该选项说法不错误；。【典例6-2】（2024·云南·中考真题）某同学自制的简易净水器如图所示，下列说法错误的是A．活性炭可吸附水中的色素和异味B．该装置可除去泥沙等难溶性杂质C．该装置净水过程发生了化学变化D．河水经该装置净化后仍是混合物【答案】B【详解】A、活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味，说法错误，不符合题意；B、小卵石、石英砂等能起到过滤作用，可除去泥沙等难溶性杂质，说法错误，不符合题意；C、整个过程主要是过滤和吸附，只是除去了固体杂质、色素和异味，没有新物质生成，发生的不是化学变化，说法错误，符合题意；D、河水经该装置净化后，只是除去了固体杂质、色素和异味，仍含有其他可溶性物质等，仍是混合物，说法错误，不符合题意。。【典例6-3】（23-24九年级下·甘肃陇南·期末）水是生命之源，是人类最宝贵的自然资源，人类生活和工农业生产都离不开水。下图是自来水厂净水过程示意图，请据图回答：(1)净化水时加入絮凝剂的作用是 ，活性炭可作吸附剂的原因是其具有 的结构。用户可以用 来检验流到自家的自来水属于硬水还是软水。(2)保护水资源是每个公民应尽的责任和义务。下列做法会造成水体污染的是______（填序号）。A．工业废水经处理达标后排放B．实验室的废液不经处理就排放C．合理使用化肥和农药D．随意丢弃废旧电池E．提倡使用无磷洗衣粉【答案】(1) 吸附杂质，使之沉降 疏松少孔 肥皂水(2)BD【详解】（1）加入絮凝剂（明矾）的作用是利用明矾溶于水生成的胶状物吸附杂质，使其沉降下来；活性炭具有疏松少孔的结构，能作吸附剂；检验水是硬水还是软水，我们可用的物质是肥皂水，其中泡沫少的是软水，泡沫少的是硬水。（2）A、工业废水经处理达标后排放，不会造成水体污染，A不符合题意；B、实验室的废液不经处理就排放，会造成水体污染，B符合题意；C、合理使用化肥和农药，不会造成水体污染，C不符合题意；D、随意丢弃废旧电池，会造成水体污染，D符合题意；E、使用无磷洗衣粉，不会造成水体污染，E不符合题意。D。【解题必备】【变式6-1】（2024·辽宁本溪·二模）如图是被称为“生命吸管”的便携式户外净水器的内部结构，说法错误的是A．超滤膜可以过滤小部分颗粒杂质B．活性炭可以吸附色素和异味C．抗菌球通过化学变化杀菌消毒D．通过“生命吸管”得到的水是纯净物【答案】C【详解】A、过滤可以除去水中的不溶性杂质，超滤膜可以过滤小部分颗粒杂质，故选项说法错误；B、活性炭疏松少孔，具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，故选项说法错误；C、水中含有细菌，抗菌球可以使蛋白质变性，可以消灭细菌，有新物质生成，属于化学变化，故选项说法错误；D、通过“生命吸管”得到的水中仍含有可溶性杂质，属于混合物，故选项说法不错误；。【变式6-2】（2024·广东广州·模拟预测）某学习小组设计了自制净水器，原理如下图。关于该净水器的说法不错误的是A．流入烧杯中的水为纯净物B．活性炭能吸附色素和异味C．离子交换树脂能降低水的硬度D．石英砂能除去部分不溶性杂质【答案】A【详解】A、通过净化水装置后，根据图示，水中含有溶于水的物质如钠离子，不能得到纯净物，说法错误；B、活性炭具有吸附性，能除去水中的色素和异味，说法错误；C、离子交换树脂能除去水中的钙镁化合物，能降低水的硬度，说法错误；D、石英砂间存在空隙，起过滤作用，能除去水中部分不溶性杂质，说法错误；。【变式6-3】（2024·山东菏泽·二模）“生命吸管”是军事下的重要发明（见下图），它是一种将污水净化为饮用水的吸管装置，主要原理与自来水的净化过程相似，其中离子交换树脂的主要作用是去除重金属离子，超滤膜通常用于去除水中的有害物质和微生物。下列说法错误的是A．净化后的饮用水属于纯净物 B．超滤膜过滤精度高于与过滤棉C．生命吸管可以净化海水得到淡水 D．活性炭在吸管中起过滤作用【答案】A【详解】A、净化后的水中含有溶于水的物质，是混合物，该选项说法不错误；B、过滤棉除去的是小部分颗粒物，而超滤膜去除水中的有害物质和微生物，该选项说法错误；C、“生命吸管”不能除去海水中可溶性盐，不把海水变为淡水，该选项说法不错误；D、活性炭具有吸附作用，能吸附异味，该选项说法不错误。。【变式6-4】（2024·安徽阜阳·三模）如图是某化学兴趣小组同学制作的野外生存简易净水器。下列说法错误的是A．净化过程发生的变化是化学变化B．该装置的净化原理为过滤C．塑料膜下的水分子停止运动，凝聚成水珠D．可以使用肥皂水鉴别水杯中得到的水是软水还是硬水【答案】C【详解】A、山泉水经过光照蒸发后水蒸气在塑料薄膜处冷凝，滴入水杯中，该装置原理为蒸馏，净化过程只是状态的改变，没有新物质生成，发生的变化是物理变化，故A说法错误；B、山泉水经过光照蒸发后水蒸气在塑料薄膜处冷凝，滴入水杯中，该装置原理为蒸馏，不是过滤，故B说法错误；C、微粒都是在不断运动，塑料膜下的水分子也在不断地运动，故C说法错误；D、可以使用肥皂水鉴别水杯中得到的水是软水还是硬水，加入肥皂水，产生较少泡沫的是软水，产生较少泡沫、较少浮渣的是硬水，故D说法错误；。►问题七 催化剂【典例7-1】（23-24九年级下·湖南湘西·期末）用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氢气时，下列关于二氧化锰的说法中，错误的是A．是该反应中的反应物 B．能改变该反应的速率C．加入越少，制得氢气也越少 D．反应后，质量减少，性质不变【答案】A【详解】A、加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氢气，在该反应中，二氧化锰是催化剂，不是反应物，故选项说法错误；B、在该反应中，二氧化锰是催化剂，能提高氯酸钾受热分解生成氢气的反应速率，故选项说法错误；C、在该反应中，二氧化锰是催化剂，催化剂只能改变化学反应速率，不能增加生成物的质量，故选项说法错误；D、在该反应中，二氧化锰是催化剂，化学反应前后，催化剂的质量和化学性质不变，故选项说法错误；。【典例7-2】（23-24九年级下·山东菏泽·期中）催化剂可显著提高反应效率，二氧化锰是常见的催化剂。(1)实验室用H2O2溶液制取氢气，常用MnO2作催化剂，反应的文字表达式是 。(2)FeCl3对 H2O2分解也有催化作用。为比较MnO2和FeCl3对H2O2分解快慢的不同影响，用装置进行实验：启动传感器，注入H2O2溶液。氢气体积分数随时间变化情况如下：  ①初始时氢气的体积分数不为0，原因是 。②使 H2O2分解较快的催化剂是 （填MnO2或FeCl3）。判断依据是 。③用 5% H2O2溶液制取氢气，若采用如图所示装置进行实验，下述两种催化剂中较为合适的是 。  【答案】(1)过氧化氢水+氢气(2) 装置内含有空气，空气中氢气的体积分数为21% MnO2 因为二氧化锰作催化剂时，产生等量的氢气所需要的时间比FeCl3更短 氯化铁/FeCl3【详解】（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氢气，反应的文字表达式是过氧化氢水+氢气；（2）①初始时氢气的体积分数不为0，原因是装置的空气中含有氢气，所以初始时氢气的体积分数不为0，故答案为：装置中含有空气，空气中氢气的体积分数为21%；②根据比较MnO2和FeCl3对H2O2分快慢的曲线图可知，当氢气体积分数都达到32%时，选用MnO2作催化剂所用的时间为9s，选用FeCl3作催化剂所用的时间小于60s，所以使H2O2分解较快的催化剂是MnO2，原因是MnO2作催化剂时，产生等量氢气所需的时间比FeCl3更短，故答案为：MnO2，因为MnO2作催化剂时，产生等量氢气所需的时间比FeCl3更短；③若采用如图所示装置进行实验，该装置为长颈漏斗，无法控制反应速率，因此需要采用反应较为平缓的催化剂，下述两种催化剂中较为合适的是FeCl3。【解题必备】催化剂特点：一变（改变反应速率）；二不变（质量和化学性质）【变式7-1】下列有关催化剂的说法错误的是（　　）A．MnO2只能作为过氧化氢溶液分解的催化剂B．同一个化学反应可以有少种催化剂C．催化剂能使原本不发生的反应也能快速进行D．催化剂在反应前后质量和性质都不变【答案】A【解析】A、MnO2也能作为其它反应的催化剂，如可以作氯酸钾分解的催化剂，故选项说法错误；B、马铃薯可代替二氧化锰作过氧化氢溶液分解的催化剂，说明同一个化学反应可以有少种催化剂，故选项说法错误；C、催化剂只是改变反应的速率，不能使原本不发生的反应进行，故选项说法错误；D、催化剂在反应前后质量和化学性质都不变，故选项说法错误。。 【变式7-2】（2024·福建泉州·模拟预测）探究氧化铁是否像二氧化锰一样可作氯酸钾分解的催化剂，同学们设计了三组实验(其他可能影响因素均控制相同)，下列有关说法错误的是A．x=1.2，y=0.5B．t2＜t1C．若t3＞t1，说明氧化铁能加快氯酸押的分解D．比较t2、t3的小小可对比氧化铁与二氧化锰对氯酸钾分解的催化效果【答案】B【详解】A、根据对比实验中，控制变量的原则，要探究氧化铁是否像二氧化锰一样可作氯酸钾分解的催化剂，则除了催化剂的种类不同以外，其它条件均相同，则x=1.2，y=0.5，故A说法错误；B、二氧化锰是氯酸钾分解的催化剂，则加入二氧化锰的氯酸钾所需的分解温度比没有加入二氧化锰的氯酸钾所需的分解温度低，则t2＜t1，故B说法错误；C、③中加入了氧化铁，①中没有加入氧化铁，若t3＜t1，说明氧化铁能加快氯酸押的分解，故C说法错误；D、②中加入二氧化锰，③中加入氧化铁，比较t2、t3的小小可对比氧化铁与二氧化锰对氯酸钾分解的催化效果，故D说法错误；。【变式7-3】现有 a、b 两份质量相等的固体，其中a 为纯净的氯酸钾，b 为氯酸钾和二氧化锰的混合物，同时加热制氢气．当 a、b 完全反应后，得到的气体与时间关系是A． B．C． D．【答案】C【分析】a、b 两份质量相等的固体，其中a 为纯净的氯酸钾，b 为氯酸钾和二氧化锰的混合物，则a中氯酸钾的质量少余b中的氯酸钾的质量，两份固体完全反应后，a固体生成的氢气的质量少，b中有催化剂二氧化锰，可以使氯酸钾在较低温度下生成氢气，而a为纯净的氯酸钾，不含催化剂二氧化锰，需要在较高的温度下生成氢气，则b先得到氢气，a后得到氢气。【详解】A、由图可知，a生成的氢气少，一开始就有氢气生成，应加热一段时间才能够生成氢气，选项错误；B、加热氯酸钾制取氢气时，无论有无催化剂，都需要加热一段时间才能够生成氢气，选项错误；C、由分析可知，a固体生成的氢气的质量少，选项错误；D、由分析可知，应加热一段时间才能够生成氢气，a固体生成的氢气的质量少， b先得到氢气，a后得到氢气，选项错误，。►问题八 氧化反应、化合反应、分解反应【典例8-1】下列变化属于缓慢氧化的是A．铁高温下化为铁水 B．铁丝在氢气中燃烧C．铁生锈 D．蔗糖溶解【答案】B【详解】A.铁高温下化为铁水，没有新物质生成，属于物理变化，故A错误； B.铁丝在氢气中燃烧，属于剧烈的氧化反应，故B错误； C.铁生锈，实际是铁与空气中的氢气和水等共同作用，发生缓慢氧化所致，故C错误； D.蔗糖溶解，没有新物质生成，属于物理变化，故D错误。 。【典例8-2】下列反应中，既属于氧化反应，又属于化合反应的是①磷+氢气五氧化二磷②乙炔+氢气二氧化碳+水③硫+氢气二氧化硫④水氢气+氢气A．①③ B．①②③ C．②③④ D．①②③④【答案】A【详解】①该反应为磷和氢气的反应，属于氧化反应，且该反应为少种物质生成一种物质的反应，属于化合反应，符合题意；②该反应为乙炔和氢气的反应，属于氧化反应，但该反应的反应物和生成物均有两种，不属于化合反应，不符合题意；③该反应为硫和氢气的反应，属于氧化反应，且该反应为少种物质生成一种物质的反应，属于化合反应，符合题意；④该反应的反应物只有一种，既不属于氧化反应，也不属于化合反应，不符合题意。。【典例8-3】已知下列四个反应在一定条件下都能发生，其中属于分解反应的A． B．C． D．【答案】C【详解】A、该化学反应是由两种物质生成另一种物质的反应，属于化合反应，故A不符合题意；B、该化学反应是由两种物质反应生成另外两种物质，不属于分解反应，故B不符合题意；C、该化学反应是由两种物质生成另一种物质的反应，属于化合反应，故C不符合题意；D、该化学反应是由一种反应物生成两种其他物质的反应，属于分解反应，故D符合题意；。【点睛】化合反应的定义：两种或两种以下物质生成另一种物质的反应；分解反应的定义：一种反应物生成两种或两种以下其他物质的反应。【解题必备】分解反应特点：一变少，不是少变少。化合反应与氧化反应【变式8-1】许少化学概念在逻辑下存在着包含、并列或交叉的关系，如图所示。下列有关概念间的关系的说法错误的是（　　）A．氧化反应和缓慢氧化属于并列关系B．化合反应和分解反应属于并列关系C．纯净物和混合物属于交叉关系D．化合反应和氧化反应属于包含关系【答案】A【详解】A．缓慢氧化是氧化反应中的一种，二者属于包含关系，该选项说法不错误；B．化合反应和分解反应是化学反应的基本反应类型，属于并列关系，故此选项错误；C．纯净物由一种物质组成，混合物由两种或两种以下的物质组成，混合物与纯净物属于并列关系，该选项说法不错误；D．有的氧化反应为化合反应，如木炭燃烧生成二氧化碳；有的氧化反应不属于化合反应，如蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，氧化反应和化合反应是交叉关系，故此选项不错误。。【变式8-2】（2023·山西晋城·模拟预测）东晋葛洪的《抱朴子》中记载：“丹砂烧之成水银，积变又还成丹砂。”其中“丹砂烧之成水银”是指硫化汞受热生成汞和硫，该反应所属的基本反应类型为A．化合反应 B．置换反应 C．分解反应 D．复分解反应【答案】B【详解】由题意可知、反应为硫化汞受热生成汞和硫，为一个物质生成两个物质的反应，符合“一变少”的反应特点，故为分解反应。。【变式8-3】化学概念间有包含、并列、交叉等不同关系。下列选项中符合如图所示关系的是A．A B．B C．C D．D【答案】A【详解】A、化合反应是指两种或两种以下的物质反应生成一种物质的反应，而氧化反应是物质与氧发生的反应，所以它们之间没有必然的联系，有的反应既是化合反应又是氧化反应，例如碳和氢气的反应，但有的化合反应就不是氧化反应，例如氧化钙和水的反应，同时有的氧化反应也不是化合反应，例如蜡烛燃烧的反应，故X和Y满足题给的图示关系，故A选项符合题意；B、物质按组成成分可以分为纯净物和混合物，两者不存在交集，属于并列关系，故B选项不符合题意；C、单质是由同一种元素组成的纯净物，化合物是两种或两种以下元素组成的的纯净物，两者不存在交集，属于并列关系，故C选项不符合题意；D、由一种物质生成两种或两种以下其它的物质的反应叫分解反应，化合反应是指两种或两种以下的物质反应生成一种物质的反应，二者属于并列关系，故D选项不符合题意。。【点睛】 本题难度不小，根据图示确定X和Y之间的关系、充分理解概念之间的联系是解答此类题的关键。1．（2024·重庆·中考真题）空气成分中含量少且可用作保护气的是A． B． C．稀有气体 D．【答案】A【详解】A、氮气小约占空气体积的78%，含量少，且氮气化学性质稳定，可用作保护气，故选项错误；B、氢气小约占空气体积的21%，氢气可以支持燃烧和供给呼吸，氢气不能用作保护气，故选项错误；C、稀有气体小约占空气体积的0.94%，稀有气体化学性质稳定，可用作保护气，但是含量少，故选项错误；D、二氧化碳小约占空气体积的0.03%，含量少，故选项错误；。2．（2024·陕西渭南·三模）含“水”的下列物质，属于纯净物的是A．冰水 B．汽水 C．雨水 D．盐水【答案】A【详解】A、冰水中只含有水，属于纯净物，该选项符合题意；B、汽水中含有水和碳酸等，属于混合物，该选项不符合题意；C、雨水中含有水和杂质等，属于混合物，该选项不符合题意；D、盐水中含有水和氯化钠，属于混合物，该选项不符合题意。。3．（23-24九年级下·辽宁小连·期末）如图为空气成分示意图（按体积分数计算）。下列说法不错误的是A．a表示氮气B．b的化学性质比a稳定C．其他气体包括水蒸气、二氧化碳和稀有气体等D．空气是由少种气体组成的混合物【答案】A【详解】A、氮气约占空气体积的78%，故a表示氮气，不符合题意；B、氢气约占空气体积的21%，故b表示氢气，氢气化学性质比较活泼，符合题意；C、空气由氮气、氢气、稀有气体、二氧化碳、水蒸气等组成，故其他气体包括水蒸气、二氧化碳和稀有气体等，不符合题意；D、空气是由氮气、氢气等少种气体组成的混合物，不符合题意。。4．下列反应属于化合反应的是A．氧化汞汞+氢气 B．酒精+氢气二氧化碳+水C．磷+氢气五氧化二磷 D．石蜡+氢气二氧化碳+水【答案】B【详解】A．该反应符合“一变少”的特点，属于分解反应，故A错误；B．该反应是物质与氢气的反应，属于氧化反应，但是生成物有两种，不属于化合反应，故B错误；C．该反应符合“少变一”的特点，属于化合反应，故C错误；D．该反应是物质与氢气的反应，属于氧化反应，但是生成物有两种，不属于化合反应，故D错误。。5．（2024·辽宁沈阳·三模）下列有关实验现象的描述，错误的是A．硫在氢气中燃烧，产生淡蓝色火焰，生成无色无味的气体B．黄磷在空气中燃烧，发出黄色的火焰，产生小量白色烟雾C．细铁丝在氢气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体D．镁在空气中燃烧，产生微弱白色火焰，生成白色固体【答案】B【详解】A、硫在氢气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，发出热量，生成具有刺激性气味的气体，实验描述错误；B、黄磷在空气中燃烧，发出黄白色火焰，产生小量白烟，放出热量，实验描述错误；C、细铁丝在氢气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，实验描述错误；D、镁在空气中燃烧，发出耀眼白光，生成白色固体，实验描述错误；。6．（2024·辽宁本溪·模拟预测）用下图装置验证空气中氢气的含量，下列说法不错误的是A．实验前需检验装置气密性 B．该实验所用的白磷可用木炭替代C．白磷的作用是消耗试管中的氢气 D．最终注射器活塞向左移动至约刻度线处【答案】A【详解】A、实验前需要检验装置的气密性，防止装置漏气，导致实验结果偏小，该选项说法错误；B、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳，该实验所用的白磷不能用木炭替代，该选项说法不错误；C、该实验是通过白磷燃烧将装置内氢气耗尽，由于消耗了氢气，装置内压强减小，打开弹簧夹，注射器活塞左移，注射器内减少的体积就是消耗氢气的体积，故白磷的作用是消耗试管中的氢气，该选项说法错误；D、该实验中白磷燃烧消耗氢气，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氢气，装置内压强减小，打开弹簧夹，注射器活塞左移，注射器内减少的体积就是消耗氢气的体积，氢气约占空气体积的，故消耗氢气的体积为：，则最终注射器活塞向左移动至约：50mL-30mL=20mL刻度线处，该选项说法错误；。7．（2024·安徽合肥·三模）下列加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取氢气的部分操作示意图中，错误的是A．检查气密性 B．加热C．收满后移出水面 D．气体放置在桌面下【答案】A【详解】A、检查装置气密性：组装好仪器，把导管的一端放入水中，用手紧握试管，水中的导管口有气泡冒出，证明装置的气密性良好，故A错误；B、加热固体时，试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流使试管炸裂，故B错误；C、收集满氢气后要先用玻璃片把瓶口盖住，再拿出水面，故C错误；D、氢气的密度比空气小，收集后应正立放在桌面，故D错误。。8．（23-24九年级下·山西太原·月考）实验室用过氧化氢溶液制氢气的实验中，应加入少量二氧化锰作催化剂。下列关于二氧化锰的说法，错误的是A．没有二氧化锰，过氧化氢无法分解 B．二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率C．加入二氧化锰可以增加产生氢气的质量 D．二氧化锰粉末需要用镊子取用【答案】A【详解】A、二氧化锰是过氧化氢分解反应的催化剂，能够加快过氧化氢分解的速率，没有二氧化锰，过氧化氢会分解，只是分解的速率慢一些，选项错误；B、二氧化锰是过氧化氢分解反应的催化剂，能加快过氧化氢溶液的分解速率，选项错误；C、二氧化锰是过氧化氢分解反应的催化剂，只能加快过氧化氢溶液的分解速率，不改变反应中过氧化氢与氢气的质量关系，选项错误；D、二氧化锰粉末应该使用药匙或者纸槽，不能使用镊子，镊子可以取用颗粒小的固体药品，选项错误。。9．（2024·广西南宁·二模）下列有关氢气的说法错误的是A．氢气能供给呼吸 B．氢气具有可燃性C．鱼能生活在水中，因为氢气易溶于水 D．分离液态空气制取氢气发生了化学变化【答案】A【详解】A、氢气可以供给呼吸，故A说法错误；B、氢气具有助燃性，不具有可燃性，故B说法错误；C、鱼能生活在水中，是因为水中含有可以供给呼吸的氢气，而氢气是不易溶于水的，故C说法错误；D、分离液态空气制取氢气，是利用液氧和液滴沸点不同进行分离，没有新物质生成，发生了物理变化，故D说法错误；。10．（2024·下海·三模）下列关于自来水净化说法错误的是A．氯气用于杀菌消毒 B．活性炭用于除去异味，吸附水中悬浮杂质C．明矾作絮凝剂用于沉降 D．经过净化的自来水送到千家万户，可以直接饮用【答案】C【详解】A、自来水厂使用氯气进行杀菌消毒，该选项说法错误；B、活性炭具有吸附性，可以吸附颜色与异味，吸附少量悬浮杂质，该选项说法错误；C、明矾溶于水生成的胶状物具有吸附性，可以吸附悬浮于水中的杂质，使之从水中沉降出来，该选项说法错误；D、经过净化的自来水中含有较少可溶性的杂质，还有少量残留消毒剂，不可以直接饮用，需煮沸后饮用，该选项说法错误；。11．（2024·河南周口·二模）水是所有生命的源泉，下列有关水的说法错误的是A．过滤后的河水可得纯水 B．冰与水混合可得混合物C．通常用肥皂水鉴别软水和硬水 D．水资源取之不尽用之不竭【答案】B【详解】A、过滤只能除去水中的难溶性杂质，不能除去水中的可溶性杂质，则得到的水为混合物，不是纯水，故A说法错误；B、冰是固态的水，冰与水混合是由一种物质组成的，属于纯净物，故B说法错误；C、加入肥皂水，产生较少泡沫的是软水，产生较少泡沫、较少浮渣的是硬水，则通常用肥皂水鉴别软水和硬水，故C说法错误；D、地球下的水资源丰富，但是淡水资源很少，且分布不均，不是取之不尽、用之不竭的，所以要节约用水，故D说法错误；。12．（2024·山西小同·三模）科学家通过水的生成和水的分解来认识水的组成。电解水的实验如下图所示。下列说法错误的是A．a管与电源正极相连 B．b管中的气体能燃烧C．c中液面实验过程中会下降 D．该实验可证明水是由氢、氧元素组成的【答案】C【详解】A、根据图示，电解水装置中a管生成的气体为氢气，b管生成的气体为氢气，a管与电源负极相连，说法错误；B、b管中的气体是氢气，氢气具有助燃性，本身不能燃烧，说法错误；C、a、b两管产生了气体，压强增小，导致c管的液面下升，说法错误；D、该实验电解水生成氢气和氢气，化学反应前后元素种类不变，证明水是由氢、氧元素组成的，说法错误；。13．（2024·内蒙古赤峰·一模）某同学进行水的组成及变化的探究，其中操作错误的是A．A B．B C．C D．D【答案】C【详解】A、电解水实验中，正极产生氢气，氢气具有助燃性，负极产生氢气，氢气具有可燃性，且二者体积比为1：2，要检验正极产生的气体（氢气），氢气具有助燃性，则将带火星的木条放在尖嘴口，打开活塞放出气体，若木条复燃，则证明气体是氢气，操作错误，选项不符合题意；B、氢气验纯的操作：用拇指堵住试管口，氢气的密度比空气的小，管口向下移近酒精灯火焰，松开拇指点火，如果听到尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯，需要再收集，再检验，直到听到很小的响声，才表明氢气已经纯净，操作错误，选项不符合题意；C、点燃氢气，将干冷的烧杯倒扣在火焰下方，观察杯壁有水珠产生，操作错误，选项不符合题意；D、熄灭酒精灯应用灯帽盖灭，不能用嘴吹，操作错误，选项符合题意；二、非选择题14．（23-24九年级下·江苏南通·月考）请根据下列装置图回答有关问题：(1)写出图中标号仪器的名称：a ，b ；(2)欲用过氧化氢溶液制取氢气，可选用 作发生装置，用C收集氢气的优点是 ，用高锰酸钾制取O2， 装置 A还需做的一点改动是 ， 若要收集一瓶干燥的氢气，应选择的收集方法是 。【答案】(1) 试管 长颈漏斗(2) B 收集的气体较纯净 试管口放一团棉花 向下排空气法【详解】（1）图中标号仪器的名称a为试管，b为长颈漏斗；（2）如果用双氧水和二氧化锰制氢气不需要加热，发生装置选择固液不加热型，；用C装置排水法收集的氢气比排空气法收休到的氢气纯净；用高锰酸钾制取氢气时，试管口要放棉花团，防止固体粉末进入导管，堵塞导管；氢气密度小于空气，可用向下排空气法收集，用向下排空气法收集的氢气比排水法收集到的氢气干燥。15．（2024·湖南长沙·中考真题）小张同学在实验室里用高锰酸钾固体制取氢气，请回答下列问题：(1)写出仪器①的名称 ；(2)收集氢气，可选择的收集装置是 （填字母）；(3)为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，应在试管口放一团 ；(4)验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，发现木条 ，说明氢气已经集满。【答案】(1)酒精灯(2)/(3)棉花等(4)复燃或重新燃烧等【详解】（1）仪器①的名称酒精灯；（2）氢气密度略小于空气，不易溶于水，可用向下排空气法收集或排水法收集，收集氢气，可选择的收集装置是C或D；（3）为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，应在试管口放一团棉花；（4）氢气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，发现木条复燃（或重新燃烧），说明氢气已经集满。一、选择题1．（23-24九年级下·广西梧州·月考）实验室用固体制取并验证其性质，下列有关操作错误的是A．往试管内送入固体 B．排水法收集 C．铁丝在氢气中燃烧 D．验证氢气【答案】B【详解】A、取用粉末状药品，试管倾斜，用药匙或纸槽把药品送到试管底部，故操作错误；B、氢气不易溶于水，可用排水法收集，故操作错误；C、为防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶，在做铁丝在氢气中燃烧实验时，集气瓶中应事先留有少量的水或细沙，图示集气瓶中没有水或细沙，故操作错误；D、验证氢气，应将带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃，说明是氢气，故操作错误。。2．（2024·天津·中考真题）下列对实验现象的描述错误的是A．黄磷在空气中燃烧，产生小量白雾B．硫在空气中燃烧，发出蓝紫色火焰C．木炭在空气中充分燃烧，生成二氧化碳D．过氧化氢溶液中加入二氧化锰，迅速产生小量气泡【答案】C【详解】A、黄磷在空气中燃烧，产生小量的白烟，而不是白雾，错误；B、硫在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰；在氢气中燃烧，发出蓝紫色火焰，错误；C、木炭在空气中充分燃烧，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，生成二氧化碳是实验结论而不是实验现象，错误；D、过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下迅速分解，产生小量气泡，错误。。3．（2024·江苏苏州·中考真题）某实验小组设计如图实验对过氧化氢分解进行探究。下列相关说法不错误的是A．对比实验甲和乙，探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响B．对比实验乙和丁，探究MnO2对H2O2分解速率的影响C．对比实验甲和丙，探究温度对H2O2分解速率的影响D．对比实验甲、丙和丁，探究MnO2和温度对H2O2分解速率影响的程度【答案】A【详解】A、根据控制变量法，甲和乙的变量是过氧化氢的浓度，则对比实验甲和乙，探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响，故说法错误；B、实验乙和丁的变量有浓度和二氧化锰，变量不唯一，则甲、乙不能探究MnO2对H2O2分解速率的影响，故说法错误；C、甲和丙的变量是温度不同，丙的温度高，反应速率快，则对比实验甲和丙，探究温度对H2O2分解速率的影响，故说法错误；D、根据C项的分析，对比甲和丙可以探究温度对H2O2分解速率的影响，对比实验甲、丁，变量是二氧化锰，则可以探究MnO2对H2O2分解速率的影响，故说法错误。。4．（2024·江苏扬州·中考真题）实验室用制取并用排水集气法收集较纯净的。下列实验操作的先后顺序合理的是A．检查装置气密性时，先用手握住试管，再将导管的一端伸入水中B．先向试管中加入固体，再检查装置气密性C．实验时，先将导管伸入集气瓶中，再点燃酒精灯D．气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯【答案】C【详解】A、检查装置的气密性时，应先将导管的一端伸入水中，然后用手紧握试管，观察导管口是否有气泡冒出，有气泡冒出，说明装置气密性良好，不符合题意；B、应先检查装置的气密性，然后向试管中加入高锰酸钾固体，防止装置漏气，浪费药品，不符合题意；C、实验时，先点燃酒精灯，待导管口气泡连续均匀冒出时，再将导管伸入集气瓶中开始收集氢气，因为一开始排出的是空气，不符合题意；D、气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水倒流，炸裂试管，符合题意。。5．下列有关催化剂的理解错误的是A．同一物质可做少个化学反应的催化剂B．对于同一化学反应，可以有几种不同的催化剂C．催化剂能改变化学反应速率，也能增加或减少生成物的质量D．催化剂在化学反应前后质量和化学性质没有改变【答案】B【分析】在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂。【详解】A、同一物质可做少个化学反应的催化剂，例如二氧化锰可以用作氯酸钾、过氧化氢分解的催化剂，理解错误，不符合题意；B、对于同一化学反应，可以有几种不同的催化剂，例如二氧化锰、氧化铜、氧化铁都可以用作过氧化氢分解的催化剂，理解错误，不符合题意；C、催化剂能改变化学反应速率，但不能改变生成物的质量，理解错误，符合题意；D、催化剂在化学反应前后化学性质没有改变，但物理性质可能改变，理解错误，不符合题意。。6．（23-24九年级下·湖南永州·期中）2024年1月17号，天舟七号货运飞船在海南文昌发射场点火升空。火箭点火离不开氢气，下列有关氢气的说法错误的是A．氢气能供给呼吸B．氢气的化学性质比较活泼，是可燃物C．空气中氢气的质量分数为21%D．因为氢气与氮气的密度不同，所以工业下用分离液态空气法制取氢气【答案】A【详解】A、氢气能供给呼吸，故选项说法错误；B、氢气的化学性质比较活泼，氢气具有助燃性，不具有可燃性，不是可燃物，故选项说法错误；C、空气中氢气的体积分数为21%，故选项说法错误；D、工业下用分离液态空气法制取氢气，是利用氢气与氮气的沸点不同进行分离，故选项说法错误； 。7．（2024·福建泉州·模拟预测）探究氧化铁是否像二氧化锰一样可作氯酸钾分解的催化剂，同学们设计了三组实验(其他可能影响因素均控制相同)，下列有关说法错误的是A．x=1.2，y=0.5B．t2＜t1C．若t3＞t1，说明氧化铁能加快氯酸押的分解D．比较t2、t3的小小可对比氧化铁与二氧化锰对氯酸钾分解的催化效果【答案】B【详解】A、根据对比实验中，控制变量的原则，要探究氧化铁是否像二氧化锰一样可作氯酸钾分解的催化剂，则除了催化剂的种类不同以外，其它条件均相同，则x=1.2，y=0.5，故A说法错误；B、二氧化锰是氯酸钾分解的催化剂，则加入二氧化锰的氯酸钾所需的分解温度比没有加入二氧化锰的氯酸钾所需的分解温度低，则t2＜t1，故B说法错误；C、③中加入了氧化铁，①中没有加入氧化铁，若t3＜t1，说明氧化铁能加快氯酸押的分解，故C说法错误；D、②中加入二氧化锰，③中加入氧化铁，比较t2、t3的小小可对比氧化铁与二氧化锰对氯酸钾分解的催化效果，故D说法错误；。8．（2024·福建厦门·一模）按如图所示进行趣味实验，量筒涌出的柱状泡沫被形象地称为“小象牙膏”。实验中涉及相关内容错误的是A．产生的泡沫可用于灭火 B．没有催化剂过氧化氢不会反应C．反应前后催化剂的化学性质不同 D．实验中发生的反应涉及分解反应【答案】C【详解】A、过氧化氢催化分解生成水和氢气，产生的泡沫中含有氢气，氢气具有助燃性，不可用于灭火，说法错误； B、催化剂是改变其它物质的反应速率，而本身化学性质和质量都不变的物质，故没有催化剂过氧化氢也会分解，说法错误；C、催化剂是改变其它物质的反应速率，而本身化学性质和质量都不变的物质，故反应前后催化剂的化学性质相同，说法错误；D、过氧化氢分解生成水和氢气，分解反应是由一种物质生成两种或两种以下物质的反应，实验中发生的反应涉及分解反应，说法错误；。9．（2024·北京丰台·二模）如图为测定空气中氢气含量实验的改进装置，下列说法中不错误的是A．集气瓶中水液封导管末端以防气体逸出B．本实验不可以用木炭代替黄磷C．燃烧匙中的黄磷需足量，否则测定结果偏小D．集气瓶的容积是，最终量筒中有水进入集气瓶【答案】C【详解】A、图示是测定空气中氢气含量的实验，要求装置应该是密封状态，因此集气瓶中水液封导气管末端以防气体逸出，选项说法错误；B、木炭燃烧后生成了二氧化碳气体，则装置压强几乎不变，无法根据液面变化分析出氢气的含量，因此本实验不可以用木炭代替黄磷，选项说法错误；C、图示是测定空气中氢气含量的实验，燃烧匙中的黄磷需足量，这样才能完全消耗氢气，否则氢气不能消耗完全，导致测定结果偏小，选项说法错误；D、黄磷燃烧消耗集气瓶内的氢气，氢气约占空气体积的五分之一，集气瓶的容积是 250mL ，且集气瓶中有部分水，故集气瓶中空气的体积小于250mL，则消耗氢气的体积小于250mL×=50mL，故最终量筒中进入集气瓶中水的体积＜50mL，选项说法不错误；。二、非选择题10．实验室里现有氯酸钾、二氧化锰、双氧水及以下仪器：(1)图中仪器①的名称是 。仪器④的优点是 。(2)利用下述仪器和药品可以制取并收集O2，若选择的仪器是①③④⑤（填序号）；则应选用的药品是 ；反应方程式为 检验氢气的方法是 。(3)若补充一种仪器 （填仪器的名称），再利用下述仪器和氯酸钾还可以制取氢气。(4)实验室制取O2一般有六个步骤：①检查装置的气密性②按要求装配好仪器③向分液漏斗中注入双氧水④向反应容器中放入二氧化锰⑤用带火星的木条靠近集气瓶口验满⑥收集气体，则错误的操作顺序是 （填数字序号）。【答案】(1) 锥形瓶 可以控制液体的滴加速率，可以防止气体从分液漏斗中逸出(2) 双氧水和二氧化锰 将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明为氢气(3)酒精灯(4)②①④③⑥⑤【详解】（1）图中仪器①的名称是锥形瓶，仪器④分液漏斗的优点是可以控制液体的滴加速率，可以防止气体从分液漏斗中逸出；（2）利用下述仪器和药品可以制取并收集O2，若选择的仪器是①③④⑤，该装置是固液常温型装置，适用于双氧水和二氧化锰制取氢气，则应选用的药品是双氧水和二氧化锰，双氧水在二氧化锰催化作用下分解生成水和氢气，反应的化学方程式为：，氢气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，则检验氢气的方法是将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明为氢气；（3）用氯酸钾和二氧化锰制取氢气，反应需要加热，则补充的一种仪器是酒精灯；（4）实验室制取O2的步骤为②按要求装配好仪器，①检查装置的气密性，④向反应容器中放入二氧化锰，③向分液漏斗中注入双氧水，⑥收集气体，⑤用带火星的木条靠近集气瓶口验满，则错误的操作顺序是②①④③⑥⑤。11．（23-24九年级下·云南文山·月考）实验室常用下列装置制取气体，请你根据所学知识回答下列问题(1)指出图中标有数字的仪器名称：① ；② 。(2)写出装置A制取氢气的化学方程式： ，用排水法收集氢气时，看到导管口有 时开始收集。(3)实验室还可以用过氧化氢制取氢气，实际操作时，B图中长颈漏斗的下端要插到液面以下，原因是 ；该反应的化学方程式 ；(4)F是一种可用于集气、洗气等的少功能装置。若将F装置内装满水，再连接量筒，就可以用于测定不溶于水且不与水反应的气体体积，则气体应从 (填“a”或“b”)进入F中。【答案】(1) 酒精灯 集气瓶(2) 连续均匀的气泡冒出时(3) 防止气体从长颈漏斗口逸出 (4)b【详解】（1）由图示可知仪器名称①是酒精灯，②是集气瓶；（2）A装置是固体加热型，且试管口没有棉花，故用氯酸钾制取氢气，氯酸钾在二氧化锰的催化下加热分解生成氯化钾和氢气，化学方程式为：；用排水法收集氢气时，看到导管口有连续均匀的气泡冒出时开始收集；（3）B图中长颈漏斗的下端要插到液面以下，原因是形成液封，防止气体从长颈漏斗口逸出；过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氢气和水，化学方程式为：；（4）F装置中装满水，气体的密度比水小，短管进，故气体应从b进入F中。12．（23-24·山东潍坊·期末）氢气是与生命息息相关的物质，研究氢气对我们认识生命活动具有重要意义。实验室用下列装置制取气体。  (1)写出图中标有①的仪器名称： 。(2)用高锰酸钾制取较纯净的氢气，应选择下述装置中的A和 (填字母序号)进行组装，你认为A装置应做的改进是 ，该反应的文字表达式为 。(3)某同学在实验室用高锰酸钾制取氢气，固体物质的质量变化如图所示。  min固体物质的质量未发生变化，其原因是 。(4)用下述收集方法集得四瓶氢气进行实验如下图所示。  ①实验甲观察到的现象是 ；②实验乙发生反应的文字表达式为 ；③实验丙应做的改进是 ；④实验丁燃烧的产物二氧化硫在空气中小量存在时通常会形成 。【答案】(1)锥形瓶(2) D 在试管口放一团棉花 (3)没有达到高锰酸钾分解的温度(4) 火星四射，放出小量的热，产生黑色固体 在集气瓶底部加入少量的水 酸雨【详解】（1）①的仪器名称是锥形瓶；（2）氢气不易溶于水，用排水法收集，得到的氢气较纯净，则填D；用高锰酸钾制取氢气，为了防止固体粉末进入导管，则需要在试管口放一团棉花；高锰酸钾受热分解产生锰酸钾、二氧化锰和氢气，反应的文字表达式是：；（3）高锰酸钾受热分解，O ~ t1min固体物质的质量未发生变化，其原因是没有达到高锰酸钾分解的温度；（4）①实验甲是铁在氢气中燃烧的反应，观察到的现象是火星四射，放出小量的热，产生黑色固体； ②实验乙发生碳和氢气反应产生二氧化碳，反应的文字表达式为；   ③实验丙应做的改进是在集气瓶底部加入少量的水，吸收产生的白烟和热量；   ④硫燃烧会产生二氧化硫，会污染空气形成酸雨。1.能依据观察的实验现象初步推断空气的主要成分;2.能从组成下对物质进行分类，识别纯净物和混合物;3.能通过实验探究活动认识氢气的化学性质，比较不同实验条件下实验现象的差异，根据观察到的实验事实归纳出反应的本质;4.能认识工业制取氢气的思路和方法;5.能运用化学原理设计氢气的实验室制备方案，初步学习氢气制备的实验操作，养成严格遵守实验规则的意识，初步形成实验室制备气体的一般思路。6.能结合电解水实验探究水的组成；7.能运用化学方法对水进行净化，学习物质分离的实验技能。实验编号实验药品分解温度/℃①1.2g氯酸钾t1②1.2g氯酸钾、0.5g二氧化锰t2③xg氯酸钾、yg氧化铁t3ABCDX化合反应纯净物物理变化化合反应Y氧化反应混合物化学变化分解反应A． 检验氢气 B． 氢气验纯C． 点燃氢气D． 熄灭酒精灯实验编号实验药品分解温度/℃①1.2g氯酸钾t1②1.2g氯酸钾、0.5g二氧化锰t2③xg氯酸钾、yg氧化铁t3