①寒假复习-专题02 空气、氧气和水 (教师版) 2025年九年级化学寒假衔接讲练 (人教版)

专题02 空气、氧气和水 考点聚焦：复习要点+知识络，有的放矢 重点专攻：知识点和关键点梳理，查漏补缺 难点强化：难点内容标注与讲解，能力提升 提升专练：真题感知+提升专练，全面突破 空气、氧气 1 说出空气的主要成分，认识空气对人类生活的重要作用。 2 知道氧气能跟许多物质发生氧化反应。 3 能结合实例说明氧气的主要性质和用途。 4 初步学习氧气的实验室制取方法。 5 知道催化剂对化学反应的重要作用。 水 1 知道水对生命活动的重大意义，认识水是宝贵的自然资源，树立保护 水资源和节约用水的意识。 2 认识水的组成，知道硬水与软水的区别。 3 了解吸附、沉降、过滤和蒸馏等净化水的常用方法。 考点1 空气和氧气 1 空气（化学史：法国化学家拉瓦锡利用定量的方法研究了空气的成分） 空气的组成（体积分数） 用途 氮气(2，约78%) 被用作保护气；制造硝酸和氮肥的重要原料；医疗上可用液氮 进行冷冻治疗等 氧气(2，约21%) ①供给呼吸，如动植物呼吸、医疗急救、航空航天； ②支持燃烧，如炼钢、气焊等 稀有气体(约094%) 液态氦可用于制造低温环境；可用于航标灯、霓虹灯等 二氧化碳(2，约003%) 不燃烧，也不支持燃烧，用于灭火；作气体肥料；制碳酸饮 料；干冰(固态二氧化碳)用于人工降雨等 其他气体(约003%) — 2 保护大气环境 目前计入空气质量评价的主要污染物及其危害： 固体污染物： ① 细颗粒物 (PM 25) 、可吸入颗粒物 (PM 10)等与 雾霾的形成有关； 气体污染物： ② S2、2等 形成 → 酸雨；(有毒)、3等 防治措施：使用清洁能源，加强空气质量监测，积极植树、种草等。 3 氧气 （1）物理性质：在通常状况下，氧气是一种无色、无味的气体，不易溶于水，密度比空气大。液态为淡 蓝色，固态为淡蓝色雪花状。 （2）化学性质 物质（颜色、状态） 反应现象 化学方程式 硫（淡黄色固体） （1）在空气里燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，放出热 量，生成有刺激性气味的气体 （2）在氧气里燃烧得更旺，发出蓝紫色火焰，放出 热量，生成有刺激性气味的气体 S+2 点燃 S 2 木炭（灰黑色固体） （1）在空气里燃烧持续红热，放出热量，生成能使 澄清石灰水变浑浊的气体 （2）在氧气里燃烧发出白光，放出热量，生成能使 澄清石灰水变浑浊的气体 ① 完全燃烧： +2 点燃 2 ② 不完全燃烧： 2 + 2 点燃 2 铁丝（银白色固体） （1）在空气中，铁丝只能产生红热现象，不能燃 烧。 （2）在氧气中，铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出热 量，生成黑色固体 3Fe + 2 2 点燃 Fe 34 镁条（银白色） 发出耀眼的白光，生成白色固体，放出热量 2Mg + 2 点燃 2Mg 红磷（红色固体） 产生大量的白烟，放出热量 4P + 5 2 点燃 2P 25 氢气 发出淡蓝色火焰，放出热量；在火焰上方罩一个干 燥的烧杯，观察到烧杯内壁出现水雾 22+2 点燃 2 2 一氧化碳、甲烷 发出蓝色火焰，放出热量 2 + 2 点燃 2 2 4+ 2 2 点燃 2 2+2 4 氧气的制取： 工业制法 ① (物理变化)：分离空气法，利用空气中液氮和液氧的沸点不同制取氧气； 实验 ② 室制法(详见本讲义难点强化2) 考点2 自然界的水 1 保护水资源的措施 合理利用水资源 生活：推广节水器具；一水多用，如用淘米水浇花等 工业：应用新技术、改进工艺和工业用水重复使用 农业：采用节水灌溉方式，如改漫灌为喷灌、滴灌等 政府：修建水库、实施跨流域调水等 防治水体污染 应用新技术、新工艺可以减少污染物的产生；对污水进行处理，使之符合排放标 准 2 水的净化方法 净水方法 原理 作用 净水程度 沉降 静置沉降 利用重力作用使水中较大颗粒的不溶性 杂质自然沉降 除去不溶性杂质 从上往下，由 低到高 吸附沉降 加入混凝剂，利用其溶于水后生成的胶 状物吸附悬浮的小颗粒，使其聚集在一 起形成较大颗粒而沉降下来 过滤 把液体与不溶于该液体的固体物质分离 除去不溶性杂质 吸附 利用活性炭等具有吸附作用的物质，把 水中一些不溶性杂质滤去，部分可溶性 杂质吸附在其表面而除去 吸附部分可溶性杂质、 除去异味和色素 蒸馏 通过加热的方法使水变成水蒸气，然后 将其冷凝成蒸馏水 除去难溶性杂质和可溶 性杂质 3 软水和硬水 定义 含有较多可溶性的钙、镁化合物的水叫做硬水。不含或含较少可溶性的钙、镁化合物的水 叫做软水 检验 硬水与肥皂水接触泡沫少，浮渣多；软水与肥皂水接触泡沫多，浮渣少 危害 硬水易生水垢；浪费肥皂还洗不干净；锅炉水硬度太高易引发爆炸；长期饮用硬度过高的 水对人体健康不利 软化方法 工业：蒸馏 生活：煮沸 注意 （1）硬水中含有较多可溶性钙、镁化合物，一定是混合物。硬水是澄清、透明的。 （2）澄清、透明的水不一定是软水，软水可以是含较少可溶性钙、镁化合物的水，不一 定是纯净物，纯水一定是软水。 强化点1 实验探究空气中氧气的含量 实验原理 利用红磷燃烧消耗密闭容器中的氧气，使密闭容器内压强减小，在大气压的作用下，进入容 器内水的体积即为减少的氧气的体积。 反应原理 4P+52 点燃 2P25 实验操作 （2）实验时，连接装置并检查装置气密性后，接下来的实验步骤依次为 bd (填序号)。 在集气瓶中加入少量水，目的是吸收五氧化二磷，防止污染空气，且可吸热降温。将水面上 方空间分为5 等份，并做标记； b 在燃烧匙内放入足量的红磷，用酒精灯加热，点燃红磷后立即伸入瓶中并把橡胶塞塞紧； 用弹簧夹夹紧乳胶管； d 待红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹，观察现象。 实验分析 （3）红磷燃烧的现象是产生大量白烟，放出热量。 （4）打开弹簧夹，烧杯中的水被吸入集气瓶，瓶内液面上升，出现该现象的原因是集气瓶 内氧气被消耗，瓶内压强减小。 实验结论 （5）按照拉瓦锡研究空气成分的实验结论，可知理论上集气瓶内液面应上升至约刻度 1 处。 （6）实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是氮气，物理性质：难溶于水，化学性质： 不燃烧也不支持燃烧。 试剂选择 （7）实验结束后，同学们依据该实验的原理，又分别用铁丝、木炭、硫粉代替红磷进行实 验(如图2 所示)。其中能达到实验目的的是 (填序号)。 强化点2 氧气的实验室制取与性质探究 实验1：氧气的实验室制取 反应原理 （1）高锰酸钾制取氧气时反应的化学方程式为2KM4K2M4+M2+2↑ （2）过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时反应的化学方程式为22 2+2↑，其中二氧化锰在 反应中的作用是作催化剂（或加快反应速率）。 发生装置 （3）用高锰酸钾制取氧气，应选择的发生装置是(填字母序号，后同)，该装置需进行的改进 是在试管口放一团棉花。 （4）用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，应选择的发生装置是 B ；若要得到平稳的气 流，可将装置B 中的长颈漏斗改为分液漏斗（或注射器），改进后的装置作用：控制化学反 应速率。 （5）装置B 制取氧气时，长颈漏斗需伸入液面以下，其目的是形成液封，防止生成的气体从 长颈漏斗逸出 。 收集装置 （6）实验室要收集干燥的氧气，应选择的装置为 (从图1 中选择，后同)，若要收集较纯 净的氧气，应选择的装置为 E 。 （7）用装置收集氧气时，导管应伸入集气瓶底部，目的是排尽集气瓶中的空气。 （8）用装置E 收集氧气的最佳时机是导管口有连续且均匀的气泡产生时开始收集，说明氧气 已收集满的现象是集气瓶瓶口有大气泡冒出。 (9)若用图2 装置收集氧气，气体应从 m (填“m”或 ，后同 “” )端管口通入；若装置中充满 水时，气体应从 端管口通入。 检验与验 满 (10)①检验：如图3，将带有火星的木条放入集气瓶中，若木条复燃，说明集气瓶内的气体是 氧气。 ②验满：如图4，将带有火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已集满。 实验操作 细节 (11)在检查装置B 气密性时，用弹簧夹夹紧乳胶管，向长颈漏斗内注水，长颈漏斗末端可能会 出现如图5 所示现象，其中一定能说明装置气密性良好的是 b (填字母) 实验意外 (12)①用高锰酸钾制备并用排水法收集氧气时，发现水槽中的水变红，其原因是试管口未塞棉 现象分析 花。 ②用装置、E 制取并收集氧气，收集满氧气移出集气瓶时，进行了如图6 所示的操作，该操作 会导致的后果为收集到的氧气不纯；实验结束后，观察到水槽中的水倒吸入试管，其原因可 能是实验结束后先熄灭酒精灯，再将水槽中的导管撤出。 (13)小组同学用图7 所示实验装置制取氧气。小布袋里放入的固体试剂的名称是二氧化锰。与 材实验装置相比，该发生装置的优点是通过放下和提起粗铜丝，可以随时控制反应的发生和 停止。 实验2：氧气的性质 ①木炭的燃烧实验 实验原理 （1）木炭完全燃烧的化学方程式为+2 点燃 2 实验步骤 及现象 （2）用坩埚钳夹取一小块木炭放在酒精灯火焰上加热，观察到的现象是木炭红热。接着把加 热过的木炭由瓶口向下 缓慢 (填 缓慢 或 快速 “ ” “ ”)插入充满氧气的集气瓶中，这样操作的 目的是防止伸入过快使集气瓶中的氧气因受热膨胀而逸出；观察到的现象是木炭发出白光， 放出热量。 （3）燃烧停止后取出坩埚钳，向集气瓶中加入少量澄清石灰水，振荡，观察到的现象是澄清 石灰水变浑浊。 实验反思 （4）实验结束后，集气瓶内因燃烧产生二氧化碳，且消耗了大部分氧气，导致木炭熄灭。 ②硫的燃烧实验 实验原理 （1）硫燃烧的化学方程式为S+2 点燃 S2 实验现象 （2）不同点：硫在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火 焰。 （3）相同点：硫在空气和氧气中均剧烈燃烧，产生刺激性气味的气体，放热。 注意事项 （4）集气瓶内预先放入一些水的目的是吸收生成的二氧化硫，防止污染空气。 （5）集气瓶底的水 不能 (填 能 或 不能 “ ” “ ”)用细沙代替 实验反思 （6）根据硫在空气和氧气中燃烧的现象说明燃烧的剧烈程度与 氧气浓度 有关。 ③细铁丝的燃烧实验 实验原理 （1）细铁丝燃烧的化学方程式为3Fe+22 点燃 Fe34 实验步骤 （2）实验前，用砂纸将细铁丝打磨光亮，目的是除去细铁丝表面的氧化物和污物。 （3）在细铁丝下端系一根火柴的作用是引燃细铁丝。 （4）点燃火柴，待火柴快燃尽时，将细铁丝伸入集气瓶中，这样做的原因是防止火柴燃烧消 耗集气瓶中的氧气。 实验现象 （5）实验中观察到细铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热。 实验反思 （6）集气瓶内预先放一些水的目的是防止生成的高温熔融物溅落，使集气瓶底炸裂，水还可 以用细沙代替。 实验意外 现象分析 ①实验结束后，若发现集气瓶炸裂，可能的原因是燃着的细铁丝不小心碰到集气瓶瓶壁。 ②进行该实验时，未观察到细铁丝燃烧，可能的原因是氧气不纯（或温度未达到细铁丝的着 火点）。 实验细节 分析 如图2 是进行实验的几种操作，更能提高实验成功率的操作是 (填字母)。 强化点3 水的组成及变化探究 反应原理 （1）图1 发生反应的化学方程式为22+2 点燃 22；图2 电解水时发生反应的化学方程式为22 通电 22↑+2↑ 实验现象 （2）图1 实验中可观察到烧杯内壁有水雾产生。 （3）图2 接通电源后，两玻璃管中均有 气泡 产生，实验结束后、b 两玻璃管中产生气体的 体积比约为2：1。 产物检验 （4）检验图2 中两玻璃管中气体的方法：打开活塞，用燃着的木条分别靠近、b 玻璃管尖嘴 处，管口气体安静地燃烧，说明气体为氢气；b 管口观察到的现象为木条燃烧得更旺，说明气 体为氧气。 实验结论 （5）由上述两个实验可得出水是由氢元素和氧元素组成的 实验反思 （6）图1 实验中点燃氢气前需要进行的操作是验纯，若缺少该操作，可能会导致爆炸。 （7）图2 实验前，常向水中加入少量硫酸钠溶液或氢氧化钠溶液的目的是增强导电性。 实验操作 细节 （8）图2 实验开始前，向电解器中加水时，电解器玻璃管、b 两端的活塞应打开(填 打开 “ ” 或 关闭 “ ”)。 实验意外 现象分析 (9)小组同学进行图2 实验时，发现实际、b 玻璃中产生气体的体积比大于理论值，下列对产生 此现象的原因猜想不合理的是 (填字母)。 部分氧气溶于水 B 部分氧气与电极材料发生反应 部分氧气与氢气反应重新生成了水 作图 (10)请补全如图3 中水通电时的微观模型图。 曲线分析 (11)图4 中能正确反映电解水生成气体的质量或体积关系的是_____(填字母)。 水质检测 和自制净 水器 (12)某兴趣小组同学开展如下实践活动。 ①自制净水器：如图5 净水流程依标号顺序进行。吸附剂选用活性炭，是因为活性炭具有吸 附性，工业上制某消毒剂的化学方程式：l2+2l2==2l2+2X，X 的化学式为 l 。 ②水质检测：TDS(总溶解性固体物质)是水质的一项重要指标，如图6，某水样经自制净水器 净化后的TDS 值为156 mg/L，则净化后的水质纯度为 一般 。 真题感知 1．（2024·江苏无锡·中考真题）通过实验测定了空气成分的科学家是 ．牛顿 B．道尔顿 ．拉瓦锡 D．门捷列夫 【答】 【解析】、牛顿发现了力学定律，不符合题意； B、道尔顿提出了原子论，不符合题意； 、拉瓦锡用定量的方法测定了空气的成分，得出空气是由氮气和氧气组成的，符合题意； D、门捷列夫发现了元素周期律并编制出元素周期表，不符合题意。 故选。 2．（2024·上海·中考真题）自来水生产中具有吸附性的物质是 ．氯气 B．活性炭 ．臭氧 D．泥沙 【答】B 【解析】、自来水生产中通入氯气的作用是杀菌消毒，不能起到吸附作用，故不符合题意； B、活性炭具有吸附性，可以除去水中的色素和异味，故符合题意； 、臭氧能杀死水中的病菌、微生物，不能起到吸附作用，故不符合题意； D、泥沙是水中的不溶性杂质，需要除去，不能起到吸附作用，故不符合题意。 故选B。 3．（2024·海南·中考真题）小冰参加学校科学实践活动，设计并组装一个微型空气质量 检测站 来监测 “ ” 校里 的空气质量。下列不属于空气质量监测污染物的是 ．2 B．S2 ．2 D．PM25 【答】 【解析】空气污染物包括：一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、可吸入颗粒物、细颗粒物，PM25 属 于细颗粒物，而2是空气的成分之一，不属于空气质量监测污染物，故选：。 4．（2024·内蒙古兴安盟·中考真题）水是一种宝贵的自然资源，下列有关水的说法不正确的是 ．在净水过程中明矾起消毒杀菌作用 B．天然水经过沉淀、过滤、吸附等净化处理后得到的水是混合物 ．工业废水经处理符合排放标准后排放 D．硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水 【答】 【解析】、自来水净化中加入明矾，明矾溶于水生成的胶状物具有吸附性，吸附水中的悬浮物形成较大颗 粒而沉降，选项错误，符合题意； B、天然水经过沉淀、过滤、吸附等净化处理后得到的水仍含有可溶性的杂质，属于化合物，选项正确， 不符合题意； 、工业废水经处理符合排放标准后排放，能减少水污染，选项正确，不符合题意； D、硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水，选项正确，不符合题意； 故选。 5．（2024·上海·中考真题）氦气能代替氢气作为飞艇的填充气体，其优势在于 ．通电能发光 B．无气味 ．化学性质稳定 D．密度小 【答】 【解析】氢气曾用于飞艇的填充气，其原因是氢气的密度比空气小；氦气代替氢气用于填充气球，是因为 氦气的密度比空气小，主要是化学性质稳定。故选。 6．（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 ．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 ．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】 【解析】、活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味，说法正确，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，说法正确，不符合题意； 、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， 说法正确，不符合题意。 故选。 7．（2024·宁夏·中考真题）下列有关水的组成和构成说法正确的是 ．水是由水分子构成的 B．水是由氢气和氧气组成的 ．水是由氢原子和氧原子构成的 D．水是由两个氢元素和一个氧元素组成的 【答】 【解析】、水是由水分子构成的，故正确； B、电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气分别是由氢元素和氧元素组成的，说明水是由氢元素和氧元素组 成的，故B 错误； 、水是由水分子构成的，水分子是由氢原子和氧原子构成的，故错误； D、元素只讲种类，不讲个数，故D 错误。 故选。 8．（2023·山东德州·中考真题）下图是自来水厂净水过程示意图。下列有关说法正确的是 ．吸附沉降和消毒是物理变化 B．过滤可以使硬水软化 ．活性炭可以去除色素和异味 D．净化后的水是纯净物 【答】 【解析】、吸附沉降过程中没有生成新物质，属于物理变化，消毒过程中有新的物质生成，该过程发生化 学变化，故错误； B、过滤只能除去水中的难溶性杂质，并不能将硬水软化，故B 错误； 、活性炭具有吸附性，可以除去水中的色素和异味，故正确； D、图示净化水的过程中没有除去水中的可溶性杂质，所以配水泵出来的水是混合物，故D 错误。 故选。 9．（2024·天津·中考真题）下列对实验现象的描述正确的是 ．红磷在空气中燃烧，产生大量白雾 B．硫在空气中燃烧，发出蓝紫色火焰 ．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，迅速产生大量气泡 【答】D 【解析】、红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，而不是白雾，错误； B、硫在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰；在氧气中燃烧，发出蓝紫色火焰，错误； 、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，产生大量气泡，正确。 故选D。 10．（2024·广西·中考真题）下列物质能在氧气中剧烈燃烧，产生火星四射现象的是 ．蜡烛 B．红磷 ．木炭 D．铁丝 【答】D 【解析】、蜡烛在氧气中剧