①寒假复习-专题02 空气、氧气和水 (学生版) 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 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 ) 被用作 ；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 ) ① ,如动植物呼吸、医疗急救、航空航天； ② ，如炼钢、气焊等 稀有气体(约 ) 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 ) 不燃烧，也不支持燃烧，用于 ;作气体肥料；制碳酸饮料；干冰 (固态二氧化碳)用于 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 等与雾 霾的形成有关； 气体污染物： ② S2、2等 形成 → ; (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 、 的气体， 溶于水，密度比空气 。 液态为 色，固态为 。 （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 ，放出 热量，生成 的气体 （2）在氧气里燃烧得更旺，发出 火焰， 放出热量，生成有刺激性气味的气体 木炭（灰黑色固体） （1）在空气里燃烧持续 ，放出热量，生 成 的气体 （2）在氧气里燃烧发出 ，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不完全燃烧： 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 镁条（银白色） 发出 ，生成 ，放出热量 红磷（红色固体） 产生大量的 ，放出热量 氢气 发出 ，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 一氧化碳、甲烷 发出 ，放出热量 4 氧气的制取:①工业制法(物理变化): ，利用空气中液氮和液氧的 不同制取氧气； 实验室制 ② 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 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 除去 从上往下，由低到 杂质自然沉降 高 吸附沉降 加入 ，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 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 、除去 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 3 软水和硬水 定义 含有 可溶性的 化合物的水叫做硬水。 可溶性的钙、镁化合物的 水叫做软水 检验 硬水与 接触泡沫 ，浮渣 ；软水与 接触泡沫 ，浮渣 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： 生活： 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 现象分析 (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 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 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)。 分析 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 11．（2024·北京·中考真题）用如图所示装置进行实验，测定出空气中O2约占1 5（按体积计算）。下列叙 述不正确的是 ． 中瓶内空气的体积约为 ② 200mL B．可加热铁丝引燃铜匙中的白磷 ．白磷的作用是消耗 中瓶内的 ② O2 D．最终注射器活塞移至约40mL 刻度线处 12．（2024·海南·中考真题） 蛟龙 号载人潜水器在深海工作时，携带的气体中能供给呼吸的是 “ ” ．氧气 B．氮气 ．水蒸气 D．二氧化碳 13．（2024·海南·中考真题）为了探究影响过氧化氢分解速率的因素，设计了如下几组实验。下列说法不 正确的是 序号 过氧化氢溶液 M2质量 反应温度 体积 溶质质量分数 ① 10mL 5% 01g 25℃ ② 10mL 10% 01g 25℃ ③ 10mL 5% 01g 40℃ ④ 10mL 5% 03g 25℃ ．对比 与 ，可以探究过氧化氢溶液浓度对反应速率的影响 ① ② B．对比 与 ，可以探究温度对反应速率的影响 ② ③ ．对比 与 ，可以探究 ① ④ M2的质量对反应速率的影响 D．实验 与实验 最终收集到的氧气质量基本相同 ① ③ 14．（2024·四川德阳·中考真题）在水电解器的玻璃管中注满水，接通直流电源一段时间后的情况如图所 示。下列叙述错误的是 ．通电过程中，观察到 b 中液面下降 B．和中收集气体的方法均为排水法 ．可用带火星的木条检验 中的气体 D．通过水通电生成的两种物质可以确定水由氢、氧元素组成 15．（2024·海南·中考真题）我国科学家发明的无淡化海水直接电解制氢技术，利用防水透气膜将海水和 电解槽隔离开，从根本上解决了海水杂质离子对设备的腐蚀问题，其工作原理如图所示。下列有关说 法 中不正确的是 ．理论上，该设备制得氢气与氧气的质量比为1：8 B．防水透气膜选择性允许气态的水分子透过 ．电解槽中电极与电源的负极相连 D．电解槽中的氢氧化钾可增强水的导电能力 （2024·内蒙古赤峰·中考真题）空气是地球上宝贵的自然资源，人类对空气的认识经历了漫长的研究和探 索过程。完成下面小题。 16．18 世纪70 年代，拉瓦锡通过定量实验证明了空气是混合物，其中约占空气体积1 5的气体是 ．N 2 B．O2 ．C O2 D．H 2O 17．随着科技的发展，空气中各成分的应用越来越广泛。下列用途主要利用物理性质的是 ．氮气 充氮包装 —— B．氧气 医疗急救 —— ．稀有气体 激光技术 —— D．二氧化碳 气体肥料 —— 18．如图是测定空气中氧气含量的改进实验装置（夹持装置已省略），对该实验认识正确的是 ．现象：实验过程中，红磷燃烧，产生大量白雾 B．推论：实验后，玻璃管中剩余气体具有可燃性 ．分析：红磷的量多或少，都不会影响实验结果 D．评价：用改进装置实验，能减少对空气的污染 19．（2024·内蒙古包头·中考真题）某小组探究酸碱性对过氧化氢分解快慢的影响。60℃时，每次向 10 g30%过氧化氢溶液滴加调节剂，使溶液的pH从3 依次调至13，测得30 分钟内产生气体的体积随pH 的变化关系如图。下列分析正确的是 ．过氧化氢分解的化学方程式：H2O2=H2↑+O2↑ B．pH越大，过氧化氢溶液分解速率越快 ．过氧化氢溶液在中性溶液中生成氧气体积最大 D．60℃，30%过氧化氢溶液在pH3 5的酸性环境中不易分解 20．（2024·广东·中考真题）探究22分解速率的影响因素，下列分析正确的是 实验编 号 22溶液 催化剂(01g) 温度/ ℃ 体积/mL 溶质质量分数/% ① 5 1