第五讲 水与空气——浙江省中考化学

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第五讲  水与空气刻意练习：基础篇1、地球上的大部分水是以海水形式存在的，若能找到海水淡化的大规模生产方法，将极大地缓解目前人类面临的水资源日益紧缺的状况．下列有关海水淡化的方法在原理上完全不可行的是（    ）A、加明矾使海水中的盐分沉淀而淡化B、利用太阳能将海水蒸馏淡化C、在一定条件下将海水缓慢凝固以获取淡水D、选择一种特殊的膜在一定条件下使海水中较小的水分子通过，而其中较大的溶质微粒不能通过，从而使溶剂水与溶质分离2、对资料或实验证据的分析是否正确，直接关系到科学探究是否符合客观事实。如图为实验室用等质量的高锰酸钾和氯酸钾（另加少量的二氧化锰），分别制取氧气的数据分析示意图。下列依据图示信息所得出的分析正确的是（　　）A、同时开始加热，先收集到氧气的是氯酸钾B、用相同容积的试管制取较多量的氧气时，宜选择氯酸钾为原料C、加入少量的二氧化锰使氯酸钾产生的氧气质量增加D、反应时间较长的是高锰酸钾3、当水的温度和压强升高到某临界点以上时，就会处于一种既不同于液态，又不同于固态和气态的新的流体态--超临界态。在超临界态水中，某些有机高分子会很快被氧化为无毒小分子。下列说法不正确的是（　　）A、超临界态水是一种新物质                B、超临界态水不会形成二次污染C、超临界态水是一种新型催化剂            D、超临界态水可用于解决白色污染问题4、下表为某实验小组记录的不同体积的H2和空气混合气体点燃时的实验现象。H2体积分数%9080706050403020104空气体积分数%10203040506070809096点燃现象安静燃烧安静燃烧弱爆炸强爆炸强爆炸强爆炸强爆炸强爆炸弱爆炸不燃烧不爆炸根据上表数据和现象，判断下列说法中正确的是（　　）A、H2体积分数为10%—70%的H2和空气混合气体，点燃时会发生爆炸B、收集的H2能安静燃烧，说明H2的纯度为100%C、用向下排空气法收集H2，保持试管倒置移近火焰，如果没有听到任何声音，表示收集的H2已纯净D、氢气和空气的混合气体点燃时一定发生爆炸5、将足量的二氧化碳气体持续不断地通入澄清石灰水中时，通入的二氧化碳体积与产生沉淀质量变化符合下列图象中的（　　）          A                  B                 C                  D6、在相同温度和相同体积的条件下，气体压强（p）与气体分子数目（n）成正比关系（p=kn）。若ag碳和bg氧气放入一密闭容中，测得容器内的气体压强为p，然后提供一定条件使容器内的物质发生充分反应，待温度复原时，测得容器内的气体压强仍然为p。则a与b的关系可能为（　　）A、a≤3b/8           B、a＜3b/4           C、a＞3b/4          D、3b/8＜a＜3b/47、对下列实验指定容器中的水，其解释没有体现水的主要作用的是（      ）A ABCD实验装置硫在氧气中燃烧测定空气中氧气含量铁丝在氧气中燃烧排水法收集氢气解释集气瓶中的水：吸收放出的热量量筒中的水：通过水体积的变化得出O2体积集气瓶中的水：冷却溅落熔融物，防止集气瓶炸裂集气瓶中的水：现将集气瓶内的空气排净，后便于观察H2何时收集满8、阅读材料，回答问题：二氧化硫是酸性氧化物，易溶于水，且跟水化合生成亚硫酸：SO2+H2O=H2SO3。亚硫酸很不稳定，容易分解生成二氧化硫和水：H2SO3=SO2+H2O。二氧化硫能漂白某些有色物质，如将二氧化硫通入品红溶液中，能使品红溶液褪色。二氧化硫的漂白作用是由于它能跟某些有色物质反应而生成不稳定的无色物质。这种无色物质容易分解而使有色物质恢复原来的颜色。某学生课外活动小组利用右图所示装置，分别做如下实验：（1）在试管中注入某无色溶液，加热试管，溶液变为红色，冷却后恢复无色，则此溶液可能是溶有SO2 的品红           溶液。加热时，溶液由无色变为红色的原因是                       。SO2 气体逸出，品红溶液恢复红色（2）在试管中注入某红色溶液，加热试管，溶液颜色逐渐变浅，冷却后恢复红色，则原溶液可能是              溶液。9、19世纪末，科学家瑞利通过如下两种实验方法制得氮气，并测定其密度，从而导致了科学上的某项重大发现．请你参与他的科学发现过程，填写如下空格：实验一：利用空气分离出氮气：实验步骤解释或结论（1）将清新洁净的空气通过氢氧化钠溶液，再通过浓硫酸通过氢氧化钠溶液目的是为了除去空气中的          ，通过浓硫酸的目的是为了除去空气中的           。（2）将气体通过能氧气反应的物质（反应不能生成新的气体）可以用来除去空气中的氧气物质的名称是            。（3）收集气体，并测定该气体的密度密度为1.2 572g/升实验二：用亚硝酸钠（NaNO2）和氯化铵（NH4Cl）反应制取氮气，同时还生成了氯化钠和一种最常见的溶剂。测得由此法得到的氮气密度为1.2508g/升。该反应的化学方程式为：                                                           。由以上两个实验测出的氮气密度不一样，请简述原因：                              。10、在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应，可以得到铁的氧化物。该氧化物又可以经过此反应的逆反应，生成颗粒很细的铁粉。这种铁粉具有很高的反应活性，在空气中受撞击或受热时会燃烧，所以俗称“引火铁”。请分别用下图中示意的两套仪器装置，制取上述铁的氧化物和“引火铁”。实验中必须使用普通铁粉和稀盐酸，其他试剂自选（装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去）。填写下列空白：（1）实验进行时试管A中应加入的试剂是普通铁粉（或铁粉）          ；烧瓶B的作用是作为水蒸气发生器（或用来产生水蒸气）              ；烧瓶C的作用是                   ；在试管D中收集得到的是                    。氢气（2）实验时，U型管G中应加入的试剂是固体NaOH（或碱石灰、CaO等碱性固体干燥剂）            ；长颈漏斗H中应加入          。6mol/L的稀盐酸（3）两套装置中，在实验时需要加热的仪器是（填该仪器对应的字母）                。（4）烧瓶I中发生的反应有时要加入少量硫酸铜溶液，其目的是                      。（5）试管E中发生反应的化学方程式是                                           。（6）为了安全，在E管中的反应发生前，在F出口处必须                           ；E管中的反应开始后，在F出口处应                        。11、为测定空气中氧气的含量，小华同学打算设计如下方案：选用实际容积为40mL的试管作为反应容器，将过量的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管，通过导管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器组成如下图的实验装置。假设此实验能够按照小华的设想正常进行，且白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计，请回答下列问题：（1）实验前，打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明__________________________________；（2）若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹。可观察到的现象为：____________________          ________________________________；（3）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却。可观察到的现象为_______________________                            ___________________；（4）若按小华的设想进行实验，实际可能遇到诸多问题而发生危险，造成实验失败。例如：_______________________________________________。点燃氢气12、在某次电解水的实验中加入了少量的NaOH溶液，测得分别与电源正、负两极相连的阳、阴两极上产生的气体体积，实验数据如下表所示：时间/min12345678910阴极上产生的气体体积/cm36122029394955657585阳极上产生的气体体积/cm324711162126313641（1）仔细分析以上实验数据，1～6分钟内阴、阳两极生成的气体体积之比大于2：1，可能的原因是                                                                     。氧气比氢气更易溶于水（2）从第7分钟开始，每分钟内阴、阳两极生成的气体体积之比约为2：1，可能的原因为                                                                             。溶解在水中的氧气和氢气都达到了其最大量（即溶解度），不再继续溶解了（3）将质量分数为5%的NaOH溶液100克进行电解，当溶液中NaOH的质量分数改变了1%时停止电解，则电解水的质量是多少？（写出计算过程）       提高篇1、现在一套以天然气为燃料的灶具，今改用液化石油气（主要成分是C3H8）为燃料，为保证燃料充分燃烧，应采取的措施是（   B）A．减少空气的进入量，增大液化石油的进入量B．增大空气的进入量，减少液化石油气的进入量C．增大空气的进入量，也增大液化石油气的进入量D．同时减少空气、液化石油气的进入量2、研究表明，在同温同压下，相同体积的任何气体中含有的气体分子数相同。右图是一定体积的氢气和不同体积的氧气化合成水（液态）的实验数据的关系图，图中横坐标表示反应前氧气的体积，纵坐标表示反应后剩余气体的体积，气体的体积均在同温同压下测定。下列结论正确的是（　 　）A、实线部分表示剩余的气体是氧气B、虚线部分表示剩余的气体是氧气C、实线与虚线的交点表示两种气体恰好完全反应D、反应前氢气的体积为4毫升3、取4份等质量的KClO3，向其中3份中分别加入少量等质量的KMnO4、MnO2和Mn，分别在某温度下加热至质量不再改变，测定产生氧气的质量。然后将剩余固体溶于足量水中，添加过少量物质的组别中均有相同组成的不溶物。测定结果如下：组别①②③④加入物质无KMnO4MnO2Mn产生氧气的质量/g0mlm2m3不溶物的质量/g0wlw2w3已知ml＞m2＞m3，下列关于此实验的说法一定正确的是(     )A、KMnO4是KClO3分解制氧气的最佳催化剂 B、残留不溶性物质的质量关系为w1＞w2＞w3C、不加入其他物质，KClO3不会发生分解反应D、3种物质的加入都有利于KClO3分解制氧气4、小海、小林、小明三同学一起测定双氧水溶液中溶质的质量分数。设计原理：将一定质量的双氧水样品与二氧化锰混合，测定反应产生的氧气的质量，计算出H2O2的质量，继而得双氧水溶液中溶质的质量分数。过程方法：（1）小海首先设计（如图）：向装有样品溶液（20g）的锥形瓶（75g）中投入0.5g二氧化锰，待双氧水反应完毕后测得锥形瓶和反应后混合物的总质量为95.1g，则产生氧气的质量0.4        g，双氧水溶液中溶质的质量分数为           。4.25%（2）小林对小海的设计提出质疑后，设计如中图的方案（只在上述方案中的锥形瓶上加一干燥管），请你说明小林质疑的理由是                                       。氧气会带走水蒸气（3）小明通过思考后，觉得他们的方案误差都较大，于是小明设计如右图的方案（试剂用量不变）。请你说明小明认为他们误差较大的原因：                                。托盘天平的精确度为0.1g，误差较大如果要满足小明的要求，该实验需用500mL（因为产生氧气的体积约是282mL）               的量筒。5、某班化学兴趣小组同学，在对氧气性质进行研究时，设计了如下实验：（1）用排水法将集满氧气的两个集气瓶如图所示放置，并分别同时迅速插入一根带火星的木条，发现木条均复燃，且甲中燃烧比乙中更旺，该实验说明氧气具有的性质是：①                                   氧气的密度比空气大，②                                     。氧气具有助燃性（2）带火星的木条在氧气中可以复燃。那么，是不是只有纯净的氧气才能使带火星的木条复燃呢？为此，同学们开展了相关探究实验．实验主要步骤如下：先制取一定量的氧气备用，再测得集气瓶实际容积为317毫升，然后采用某种方法得到5瓶含氧量不同的空气，最后用带火星的木条来试验，观察是否复燃。相关的数据见下表：集气瓶编号瓶内预装水
体积/毫升充入氧气
体积/毫升瓶内空气
体积/毫升瓶内空气里氧气
体积的百分比木条能否
复燃112012019750.9%能29797220       %能3909022743.4%能4848423341.9%能5818123641.2%不能①     请指出得到5瓶含氧量不同的空气的具体方法                                  在集气瓶里预先加入一定体积的水，再用排水法收集氧气；②     试将上表空白处补充完整（保留1位小数）；③由该实验可得到的结论是                                                      。6、用如图装置可以测量模拟轨道舱中氧气的体积分数。密闭容器B的底面积为100cm2，高为20cm，A是敞口玻璃管．测定的步骤是：①检查装置气密性                   ；②加入水，侧整A的高度，使B中的液面至刻度15cm处；③将过量的铁粉平铺在电热板上，塞紧密封盖；④通电加热铁粉，待充分反应后冷却至原来的状况，调整A的高度，使A、B中的液面保持同一水平，此时液面至刻度12cm处。请回答。（1）若B中电热板不参与化学反应且所占体积忽略不计，则反应前B中氧气的体积分数为           2；（2）高氯酸铵（NH4ClO4）在高压、450℃时能迅速分解，生成水蒸气、氯化氢和另外两种单质气体，分解产物经小苏打溶液处理后，即可为轨道舱提供所需气体．则高氯酸铵分解的化学方程式为                               。7、实验小组欲证明氧化铜能加快氯酸钾的分解，他们进行了如下实验：①     称取x g胆矾晶体，研细后加入10 mL蒸馏水溶解；②     将足量的NaOH溶液与上述溶液充分反应，生成蓝色沉淀，过滤后洗涤沉淀；③     将所得沉淀转移到坩埚中，均匀缓慢加热至完全变为黑色，研细备用；④按下表中的质量混合好固体后，在相同条件下加热，并与MnO2的催化效果做比较，实验时间均以生成50 mL气体为准（见图甲），其他可能影响实验的因素均忽略。编号KClO3质量（g）其他物质质量（g）待测数据12.0/ 22.0CuO   0.5 32.0MnO2   0.5 回答下列问题：（1）步骤①中的x应至少称取1.6         g（结果保留1位小数），上述实验步骤中需要使用玻璃棒的是                   ①（填序号）。（2）表格中的“待测数据”是指                                       。生成50mL气体所需时间（3）为了较准确地测量气体体积，在读取反应前后量气管中液面的读数的过程中，应注意              （填字母编号）a．视线与凹液面最低处相平b．读数前不能移动量气管和水准管c．保持水准管静止，待水准管中液面不再上升时，立刻读数d．读数前应上下移动水准管，待两管液面相平再读数（4）若50mL量气管中液面的位置如图乙所示，A与B刻度间相差1 mL，刻度A为20，则此时气体的读数为            。20.8mL（5）如果要进一步探究CuO在反应中是否起到催化作用，请完成下列表格后续实验。实验步骤设计这一步骤的目的实验表明，加入CuO后产生O2的速率比未加入时快得多CuO能加快KClO3的分解    8、从含硫化亚铜（Cu2S）的铜矿石中冶炼铜的一种方法是：先将铜矿石通入空气高温焙烧，生成黑色固体和刺激性气味的气体；再将所得的黑色固体和未经焙烧过的铜矿石混合均匀后，在隔绝空气条件下高温锻烧，结果得到金属铜和刺激性气味的气体。写出上述反应的化学方程式：                              、                                   。二氧化硫是大气污染物之一，为粗略地测定周围环境中的SO2含量，某学生课外活动小组设计了如图的实验装置。表1  我国环境空气质量标准中对每次空气质量测定中的S02最高浓度限值S02最高浓度限值（单位mg•m-3）一级标准二级标准三级标准0.150.500.70（1）检查装置的气密性时，先在试管中装入适量的水（保证玻璃导管的下端浸没在水中），然后向外轻轻拉动注射器的活塞                     （填写实验操作方法），将会看到浸没在水中的玻璃导管口有气泡冒出                        （填写实验现象），则证明该装置的气密性良好。（2）已知二氧化硫与碘水的反应为：SO2+I2+2H2O═H2SO4+2HI。向试管中加入1.0mL溶质质量分数为1.27×10-4的碘水（此时溶液的密度与水的密度近似），用适量的蒸馏水稀释后再加入2-3滴淀粉溶液，配制成溶液A．测定指定地点的空气中SO2的含量时，推拉注射器的活塞反复抽气，A溶液由蓝        色变为         无色时反应恰好完全进行。（3）课外活动小组分成第一小组和第二小组，使用相同的实验装置和溶液A，在同一地点、同时测量空气中的S02含量（两个小组所用时间相同、所用装置和药品均无问题）。当反应恰好完全进行，记录抽气次数如下（假设每次抽气500mL）。请将表填写完整（计算时保留二位有效数字）。表2  不同组别的测量值：分组第一小组第二小组抽气次数120140空气中S02的含量（单位：mg•m-3）