專題11空氣、氧氣、二氧化碳（解析版）

專題11空氣、氧氣、二氧化碳一．選擇題（共3小題）1．（2023?溫州）如圖為某學(xué)校開展的逃生演習(xí)畫面，同學(xué)們用濕毛巾捂住口鼻有序跑向操場(chǎng)。據(jù)圖可知，此次演習(xí)針對(duì)的是（）A．寒潮 B．火災(zāi) C．臺(tái)風(fēng) D．泥石流【解答】解：如圖為某學(xué)校開展的逃生演習(xí)畫面，同學(xué)們用濕毛巾捂住口鼻有序跑向操場(chǎng)。據(jù)圖可知，此次演習(xí)針對(duì)的是火災(zāi)，發(fā)生火災(zāi)后，會(huì)產(chǎn)生濃煙。故選：B。2．（2022?溫州）在“烹飪與營養(yǎng)”實(shí)踐活動(dòng)中（如圖），灶內(nèi)的木材燃燒一段時(shí)間后火焰變小，某同學(xué)用長木棒挑開木材堆后，火焰重新變旺，這是因?yàn)椋ǎ〢．灶內(nèi)的木材變更多 B．木材的著火點(diǎn)降低 C．木材接觸更多空氣 D．木材的導(dǎo)熱性變強(qiáng)【解答】解：某同學(xué)用長木棒挑開木材堆后，火焰重新變旺，是因?yàn)樵龃罅四静呐c氧氣的接觸面積，能使木材充分燃燒?？扇嘉锏闹瘘c(diǎn)一般是不變的，不能降低木材的著火點(diǎn)。故選：C。3．（2022?湖州）下列物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化不能實(shí)現(xiàn)的是（）A．CO2→+H2OHB．Fe2O3→高溫+C．S→△+D．CuO→+H【解答】解：A、二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸，物質(zhì)間轉(zhuǎn)化能實(shí)現(xiàn)，故A錯(cuò)誤。B、一氧化碳與氧化鐵在高溫條件下生成鐵和二氧化碳，物質(zhì)間轉(zhuǎn)化能實(shí)現(xiàn)，故B錯(cuò)誤。C、鐵和硫在加熱條件下反應(yīng)生成硫化亞鐵，物質(zhì)間轉(zhuǎn)化能實(shí)現(xiàn)，故C錯(cuò)誤。D、氧化銅難溶于水，不能與水反應(yīng)，該物質(zhì)間轉(zhuǎn)化不能實(shí)現(xiàn)，故D正確。故選：D。二．填空題（共4小題）4．（2022?湖州）洗衣機(jī)槽清潔劑的主要成分是過碳酸鈉（Na2CO4），過碳酸鈉是一種白色晶體，溶于水時(shí)會(huì)與水反應(yīng)生成碳酸鈉和過氧化氫（化學(xué)方程式為：Na（1）取少量二氧化錳加入試管中，再加入適量該溶液，觀察到有氣泡產(chǎn)生，為了檢驗(yàn)該氣體，可用帶火星的木條。（2）待不再產(chǎn)生氣泡時(shí)，得到的溶液呈堿性（選填“酸性”或“中性”或“堿性”）。（3）生成的碳酸鈉中碳元素的化合價(jià)為+4。【解答】解：（1）過碳酸鈉是一種白色晶體，溶于水時(shí)會(huì)與水反應(yīng)生成碳酸鈉和過氧化氫，取少量二氧化錳加入試管中，再加入適量該溶液，觀察到有氣泡產(chǎn)生，是因?yàn)檫^氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，為了檢驗(yàn)該氣體，可用帶火星的木條。（2）過碳酸鈉是一種白色晶體，溶于水時(shí)會(huì)與水反應(yīng)生成碳酸鈉和過氧化氫，待不再產(chǎn)生氣泡時(shí)，得到的溶液是碳酸鈉溶液，顯堿性。（3）在化合物中鈉元素顯+1價(jià)，氧元素一般顯﹣2價(jià)，設(shè)碳元素的化合價(jià)是x，根據(jù)在化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零，可得：（+1）×2+x+（﹣2）×3＝0，則x＝+4價(jià)。故答案為：（1）帶火星的木條；（2）堿性；（3）+4。5．（2021?金華）實(shí)驗(yàn)室提供H2O2溶液、二氧化錳、KClO3和KMnO4四種藥品及如圖所示裝置。根據(jù)要求完成下列問題：（1）根據(jù)提供的藥品，寫出一種實(shí)驗(yàn)室制取O2的化學(xué)方程式2H2O2MnO2ˉ2H2O+O2↑或2KMnO4△ˉK2MnO4+MnO2+O2↑或2KClO3Mn（2）選擇裝置B和C制取氧氣的主要步驟有：①將導(dǎo)氣管移出水槽；②加熱；③裝藥品；④收集；⑤熄滅酒精燈；⑥檢查裝置氣密性。正確的操作順序?yàn)棰蔻邰冖堍佗荨！窘獯稹拷猓海?）過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H2O2MnO2ˉ2H2O+O2↑；高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2KMnO4△ˉK2MnO4+MnO2+O2↑；氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下加熱生成氯化鉀和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2KClO3（2）用加熱法制取氧氣并用排水法收集的步驟為：查（⑥檢查裝置氣密性）、裝（③裝藥品）、定、點(diǎn)（②加熱）、收（④收集）、移（①將導(dǎo)氣管移出水槽）、熄（⑤熄滅酒精燈）。故答案為：（1）2H2O2MnO2ˉ2H2O+O2↑或2KMnO4△ˉK2MnO4+MnO2+O2↑或2KClO3（2）⑥③②④①⑤。6．（2022?臺(tái)州）《天工開物》中介紹了用碳和氧化鋅在高溫條件下冶煉鋅的方法，化學(xué)方程式為：2ZnO+C高溫ˉ2Zn+CO2↑。該反應(yīng)中具有還原性的反應(yīng)物是碳，ZnO中鋅元素的化合價(jià)為+2【解答】解：碳奪取了氧化鋅中的氧，具有還原性。在化合物中氧元素一般顯﹣2價(jià)，設(shè)鋅元素的化合價(jià)是x，根據(jù)在化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零，可得：x+（﹣2）＝0，則x＝+2價(jià)。故答案為：碳；+2。7．（2022?紹興）科學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，以下是實(shí)驗(yàn)室制取、收集、測(cè)量氣體體積的常用裝置。（1）實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的發(fā)生裝置可以選擇B（填字母）。（2）檢查裝置B氣密性的方法是：先關(guān)閉止水夾，然后向長頸漏斗中加入適量的水，若液面形成高度差且一段時(shí)間后，高度差不變，則氣密性良好。（3）若用裝置C測(cè)反應(yīng)生成的二氧化碳體積，測(cè)得的體積比理論值小，原因可能是二氧化碳具有能溶于水且與水反應(yīng)的性質(zhì)。【解答】解：（1）實(shí)驗(yàn)室常用大理石（或石灰石）和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，反應(yīng)不需要加熱，所以選用裝置B；（2）檢驗(yàn)裝置B的氣密性的方法是：先關(guān)閉止水夾，然后向長頸漏斗中加入適量的水，若液面形成高度差且一段時(shí)間后，高度差不變，則氣密性良好；（3）二氧化碳能溶于水且與水反應(yīng)，因此若用裝置C測(cè)反應(yīng)生成的二氧化碳體積，測(cè)得的體積比理論值小。故答案為：（1）B；（2）向長頸漏斗中加入適量的水，若液面形成高度差且一段時(shí)間后，高度差不變，則氣密性良好；（3）能溶于水且與水反應(yīng)。三．實(shí)驗(yàn)探究題（共8小題）8．（2023?臺(tái)州）將燃燒的蠟燭放入圖甲裝置中，一段時(shí)間后，蠟燭會(huì)慢慢熄滅。興趣小組探究其原因的過程如下（氣體的含量用體積分?jǐn)?shù)表示）。（1）甲同學(xué)認(rèn)為，蠟燭熄滅是裝置內(nèi)的氧氣被消耗完了。他設(shè)計(jì)了圖乙的實(shí)驗(yàn)裝置，待蠟燭熄滅后，用凸透鏡聚焦太陽光使白磷的溫度達(dá)到著火點(diǎn)，觀察到白磷燃燒現(xiàn)象，從而否定了自己的猜想。他重新實(shí)驗(yàn)，測(cè)得蠟燭燃燒過程中燭焰附近的二氧化碳含量從0.04%上升到7.4%，氧氣含量從21%下降到13.8%。（2）甲同學(xué)又認(rèn)為可能是二氧化碳含量過高導(dǎo)致蠟燭熄滅。乙同學(xué)不贊同，他改變圖甲裝置中的氣體成分，只進(jìn)行了一次實(shí)驗(yàn)，就否定了甲同學(xué)的觀點(diǎn)。則乙同學(xué)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是A。實(shí)驗(yàn)氧氣含量二氧化碳含量蠟燭能否燃燒A21%8.4%能B21%3.4%能C12.8%3.4%不能（3）還有一種觀點(diǎn)：隨著蠟燭的燃燒，氧氣含量下降，產(chǎn)熱速度變慢；當(dāng)產(chǎn)熱量小于散熱量，燭芯的溫度下降至著火點(diǎn)以下，蠟燭熄滅。如果該觀點(diǎn)正確，將圖甲裝置置于溫度更低的環(huán)境中實(shí)驗(yàn)，則測(cè)得燭焰附近的氧氣含量最小值會(huì)如何變化？并解釋原因?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)題文信息可知，蠟燭熄滅后還含有氧氣，用凸透鏡聚焦太陽光使白磷的溫度達(dá)到著火點(diǎn)，若猜想錯(cuò)誤，則會(huì)觀察到白磷燃燒；（2）根據(jù)測(cè)得蠟燭燃燒過程中燭焰附近的二氧化碳含量從0.04%上升到7.4%，氧氣含量從21%下降到13.8%，選擇A方案即可：（3）分析實(shí)驗(yàn)過程和數(shù)據(jù)可知，低溫環(huán)境中，燭焰散熱快，降溫快，為了維持蠟燭燃燒，需要增加產(chǎn)熱，所以需要濃度更高的氧氣，因此氧氣的含量應(yīng)大于13.8%（或變大）。故答案為：（1）白磷燃燒；（2）A；（3）大于13.8%（或變大）；低溫環(huán)境中，燭焰散熱快，降溫快，為了維持蠟燭燃燒，需要增加產(chǎn)熱，所以需要濃度更高的氧氣。9．（2023?杭州）小金利用如圖甲所示裝置（氣密性良好）和試劑測(cè)定空氣中氧氣含量，集氣瓶中空氣的體積為200mL，氧氣傳感器測(cè)得集氣瓶內(nèi)氧氣的體積分?jǐn)?shù)變化曲線如圖乙所示。（1）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，用酒精燈加熱粗銅絲，其目的是引燃白磷。（2）反應(yīng)開始到止水夾打開前，集氣瓶內(nèi)可觀察到的現(xiàn)象是白磷燃燒，產(chǎn)生白煙，放熱。（3）小金提出“倒吸入集氣瓶中水的體積除以200mL等于空氣中氧氣的含量”。據(jù)圖乙分析，此說法錯(cuò)誤（選填“正確”或“錯(cuò)誤”），說明理由：白磷不能把集氣瓶中的氧氣耗盡。【解答】解：（1）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，用酒精燈加熱粗銅絲，其目的是引燃白磷。故答案為：引燃白磷。（2）反應(yīng)開始到止水夾打開前，集氣瓶內(nèi)可觀察到的現(xiàn)象是白磷燃燒，產(chǎn)生白煙，放熱。故答案為：白磷燃燒，產(chǎn)生白煙，放熱。（3）據(jù)圖乙分析，此說法錯(cuò)誤，是因?yàn)榘琢撞荒馨鸭瘹馄恐械难鯕夂谋M。故答案為：錯(cuò)誤；白磷不能把集氣瓶中的氧氣耗盡。10．（2022?臺(tái)州）在實(shí)驗(yàn)室里可以用加熱氯酸鉀與二氧化錳的混合物來制取氧氣。（1）請(qǐng)從下列各圖中選擇合適的實(shí)驗(yàn)裝置（部分夾持裝置未畫出）③（填序號(hào)）。（2）二氧化錳、氧化鐵和氧化鋁都可以作為氯酸鉀加熱分解的催化劑。為了比較這三種金屬氧化物對(duì)氯酸鉀分解快慢的影響，某興趣小組利用下列器材和藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)器材：秒表、電子秤、如圖中合適的裝置。實(shí)驗(yàn)藥品：氯酸鉀，顆粒大小相同的二氧化錳、氧化鐵、氧化鋁。實(shí)驗(yàn)步驟：①組裝儀器，檢查裝置氣密性；②用電子秤稱量ag的氯酸鉀和bg的二氧化錳，充分混合后裝入試管，連接好儀器并固定；③加熱，用排水法收集一定體積的氣體，記錄所用的時(shí)間；④分別用等質(zhì)量的氧化鐵、氧化鋁代替二氧化錳，收集相同體積的氣體，記錄所用的時(shí)間?！窘獯稹拷猓海?）實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀制取氧氣的反應(yīng)物是固體，反應(yīng)條件是加熱，氧氣密度比空氣大，不易溶于水，選擇合適的實(shí)驗(yàn)裝置是：③；（2）實(shí)驗(yàn)步驟是：①組裝儀器，檢查裝置氣密性；②用電子秤稱量ag的氯酸鉀和bg的二氧化錳，充分混合后裝入試管，連接好儀器并固定；③加熱，用排水法收集一定體積的氣體，記錄所用的時(shí)間；④分別用等質(zhì)量的氧化鐵、氧化鋁代替二氧化錳，收集相同體積的氣體，記錄所用的時(shí)間。故答案為：（1）③；（2）①組裝儀器，檢查裝置氣密性；②用電子秤稱量ag的氯酸鉀和bg的二氧化錳，充分混合后裝入試管，連接好儀器并固定；③加熱，用排水法收集一定體積的氣體，記錄所用的時(shí)間；④分別用等質(zhì)量的氧化鐵、氧化鋁代替二氧化錳，收集相同體積的氣體，記錄所用的時(shí)間。11．（2022?溫州）小明認(rèn)為教室內(nèi)空氣中氧氣含量比室外低，于是想用紅磷測(cè)定教室內(nèi)空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。老師告訴他，足量的紅磷燃燒并不能耗盡空氣中的氧氣，建議用一氧化氮?dú)怏w代替紅磷進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在老師的指導(dǎo)下，小明進(jìn)行如圖所示實(shí)驗(yàn)：用注射器獲取V1毫升教室內(nèi)的空氣，通過導(dǎo)管緩緩地全部推入量筒，與量筒內(nèi)足量的V2毫升一氧化氮?dú)怏w混合，待充分反應(yīng)后，讀出量筒中剩余氣體體積為V3毫升。說明：①V1、V2、V3都是在與教室氣溫、氣壓相同的狀態(tài)下測(cè)得。②一氧化氮難溶于水，也不與水反應(yīng)。③同溫同壓下，在氫氧化鈉溶液參與下，4體積一氧化氮與3體積氧氣恰好完全反應(yīng)，且產(chǎn)物能完全被溶液吸收。（1）小明用氣密性良好的注射器，獲取V1毫升教室內(nèi)空氣的具體操作是在教室外，將注射器活塞推到底，將注射器拿到教室，再拉動(dòng)活塞至刻度為V1毫升處并密封。（2）實(shí)驗(yàn)測(cè)得教室內(nèi)空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為3(V1+V2?V3（3）小明提出，注射器內(nèi)空氣中的二氧化碳也會(huì)被氫氧化鈉溶液吸收，從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。但老師指出，相比空氣中的氧氣含量，二氧化碳對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響屬于“次要因素”，不是“主要因素”，可忽略不計(jì)。還有許多科學(xué)實(shí)驗(yàn)中存在“主要因素”和“次要因素”，請(qǐng)?jiān)倥e一例并指明次要因素。在探究影響重力勢(shì)能大小的因素實(shí)驗(yàn)中，空氣阻力是次要因素（其它合理答案也給分）【解答】解：（1）用氣密性良好的注射器，獲取V1毫升教室內(nèi)空氣的具體操作是在教室外，將注射器活塞推到底，將注射器拿到教室，再拉動(dòng)活塞至刻度為V1毫升處并密封。（2）用注射器獲取V1毫升教室內(nèi)的空氣，通過導(dǎo)管緩緩地全部推入量筒，與量筒內(nèi)足量的V2毫升一氧化氮?dú)怏w混合，待充分反應(yīng)后，讀出量筒中剩余氣體體積為V3毫升。則一共消耗一氧化氮和氧氣體積為V1+V2﹣V3；由題干信息：同溫同壓下，在氫氧化鈉溶液參與下，4體積一氧化氮與3體積氧氣恰好完全反應(yīng)，且產(chǎn)物能完全被溶液吸收，故氧氣體積為37（V1+V2﹣V3）；教室內(nèi)空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為37(（3）在探究影響重力勢(shì)能大小的因素實(shí)驗(yàn)中，空氣阻力是次要因素（其它合理答案也給分）。故答案為：（1）在教室外，將注射器活塞推到底，將注射器拿到教室，再拉動(dòng)活塞至刻度為V1毫升處并密封；（2）3(V（3）在探究影響重力勢(shì)能大小的因素實(shí)驗(yàn)中，空氣阻力是次要因素（合理即可）。12．（2021?麗水）建構(gòu)合理的思維模型，既能促進(jìn)深度學(xué)習(xí)，又能提高思維品質(zhì)。小科建構(gòu)了“兩組分混合物含量測(cè)定”的思維模型：運(yùn)用該模型對(duì)教材中“測(cè)定空氣中氧氣含量”的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了再探究：忽略含量很低的其它物質(zhì)，空氣可以看成由氮?dú)夂脱鯕饨M成的兩組分混合物?！咎骄恳弧扛鶕?jù)沸點(diǎn)低的組分先汽化的性質(zhì)，測(cè)定混合物中某組分的含量。（1）將空氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)空氣，液氮先汽化。從建模角度分析，該操作屬于上述思維模型中的分離轉(zhuǎn)移；【探究二】根據(jù)混合物中某組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，測(cè)定混合物中某組分的含量。（2）按圖甲裝置測(cè)定空氣中氧氣含量時(shí)，止水夾最合理的打開時(shí)間是冷卻到室溫時(shí)（填“反應(yīng)剛結(jié)束時(shí)”或“冷卻到室溫時(shí)”）；【交流評(píng)價(jià)】（3）已知：在氧氣不充足時(shí)，碳與氧氣反應(yīng)生成一氧化碳，一氧化碳不溶于水且不與堿反應(yīng)。小科用足量木炭替換紅磷，等體積氫氧化鈉濃溶液替換集氣瓶中的水，規(guī)范操作后，測(cè)得的氧氣含量將偏小（填“偏大”、“偏小”或“不變”）；【繼續(xù)探究】（4）運(yùn)用上述思維模型，小科又設(shè)計(jì)了圖乙的實(shí)驗(yàn)裝置，其“測(cè)定空氣中氧氣含量”的原理是銅和裝置中的氧氣反應(yīng)，生成氧化銅固體，裝置內(nèi)的氣體冷卻到室溫時(shí)注射器內(nèi)減少的體積即為裝置內(nèi)氧氣的體積，氧氣的體積與反應(yīng)前裝置內(nèi)的總體積之比即為氧氣的含量?！窘獯稹拷猓海?）將空氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)空氣，液氮的沸點(diǎn)低先汽化，從混合物中分離出來，并沒有轉(zhuǎn)化為新的物質(zhì)，因此從建模角度分析，該操作屬于上述思維模型中的分離轉(zhuǎn)移；故填：分離轉(zhuǎn)移；（2）為了使測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確，裝置內(nèi)的壓強(qiáng)差最大，因此在步驟⑤中應(yīng)等集氣瓶冷卻至室溫后才打開止水夾；故填：冷卻到室溫時(shí)；（3）從題目中所給的信息，小科用足量木炭替換紅磷，等體積氫氧化鈉濃溶液替換集氣瓶中的水，是通過碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，然后用氫氧化鈉溶液吸收生成的二氧化碳，從而達(dá)到測(cè)定空氣中氧氣含量的目的，但木炭燃燒過程中隨著反應(yīng)的進(jìn)行，氧氣越來越少，在氧氣不充足時(shí)，碳與氧氣反應(yīng)生成一氧化碳，一氧化碳不溶于水且不與堿反應(yīng)，因此生成的氣體不能被全部吸收，故測(cè)得的氧氣含量將偏??；故填：偏小；（4）圖乙裝置中，測(cè)定空氣中氧氣含量的原理是銅和裝置中的氧氣反應(yīng)，生成氧化銅固體，裝置內(nèi)的氣體冷卻到室溫時(shí)注射器內(nèi)減少的體積即為裝置內(nèi)氧氣的體積，氧氣的體積與反應(yīng)前裝置內(nèi)的總體積之比即為氧氣的含量；故填：銅和裝置中的氧氣反應(yīng)，生成氧化銅固體，裝置內(nèi)的氣體冷卻到室溫時(shí)注射器內(nèi)減少的體積即為裝置內(nèi)氧氣的體積，氧氣的體積與反應(yīng)前裝置內(nèi)的總體積之比即為氧氣的含量。13．（2021?浙江）小嘉用H2O2溶液制取氧氣時(shí)，在燒瓶中加入50毫升水及0.5克MnO2，再往分液漏斗中加入30毫升15%的H2O2溶液。為什么要加入50毫升水呢？查閱資料發(fā)現(xiàn)：在不加入水時(shí)，若注入H2O2溶液速度過快，反應(yīng)會(huì)過于劇烈而引發(fā)事故。【提出問題】水是如何減緩該反應(yīng)速度的呢？【建立假設(shè)】水可以降低H2O2溶液濃度，從而減緩反應(yīng)速度。【實(shí)驗(yàn)方案】他利用如圖裝置，在相同條件下，分別用30毫升的1%、3%和7%的H2O2溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察并比較?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】加水降低了H2O2溶液的濃度，使反應(yīng)速度變慢?！窘涣鞣此肌浚?）為了更好地比較反應(yīng)的快慢，需控制三次實(shí)驗(yàn)中滴加H2O2溶液的速度相同。（2）判斷產(chǎn)生氧氣的速度時(shí)，可以通過觀察產(chǎn)生氣泡的快慢，還可以比較相同時(shí)間內(nèi)收集到氧氣的體積?！纠^續(xù)探究】針對(duì)提出的問題，他又利用如圖裝置，用3%的H2O2溶液分別在0℃、20℃和60℃的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)所基于的假設(shè)是降低溫度，可以減緩反應(yīng)的速率?！窘獯稹拷猓海?）除探究要素不同之外，其它條件都應(yīng)該是相同的，在相同條件下，分別用30毫升的1%、3%和7%的H2O2溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，為了更好地比較反應(yīng)的快慢，需控制三次實(shí)驗(yàn)中滴加H2O2溶液的速度相同。（2）圖中實(shí)驗(yàn)，用量筒收集生成的氧氣，判斷產(chǎn)生氧氣的速度時(shí)，可以通過觀察產(chǎn)生氣泡的快慢，還可以比較相同時(shí)間內(nèi)收集到氧氣的體積。（3）利用如圖裝置，用3%的H2O2溶液分別在0℃、20℃和60℃的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，控制的變量是溫度不同，進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)所基于的假設(shè)是降低溫度，可以減緩反應(yīng)的速率。故答案為：（1）速度；（2）相同時(shí)間內(nèi)收集到氧氣的體積；（3）降低溫度，可以減緩反應(yīng)的速率。14．（2022?紹興）如圖是人類對(duì)氧化還原反應(yīng)的認(rèn)識(shí)過程中的三個(gè)階段。【階段Ⅰ】得失氧說：物質(zhì)跟氧發(fā)生的反應(yīng)叫氧化反應(yīng)，含氧化合物中的氧被奪取的反應(yīng)叫還原反應(yīng)?！倦A段Ⅱ】化合價(jià)升降說：凡是出現(xiàn)元素化合價(jià)升降的化學(xué)反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)?；蟽r(jià)升高的反應(yīng)叫氧化反應(yīng)，化合價(jià)降低的反應(yīng)叫還原反應(yīng)。【階段Ⅲ】電子轉(zhuǎn)移說：化合價(jià)升降的原因是電子的轉(zhuǎn)移。凡有電子轉(zhuǎn)移發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)。失電子的反應(yīng)叫氧化反應(yīng)，得電子的反應(yīng)叫還原反應(yīng)。（1）根據(jù)得失氧說，在H2+CuO△ˉCu+H2O化學(xué)變化中，H2發(fā)生了氧化（2）電子轉(zhuǎn)移是元素化合價(jià)改變的本質(zhì)原因。失電子后，元素的化合價(jià)會(huì)升高（選填“升高”或“降低”）。（3）根據(jù)化合價(jià)升降說，化學(xué)反應(yīng)的四種基本類型與氧化還原反應(yīng)之間的關(guān)系如圖所示，其中乙是置換反應(yīng)。（4）關(guān)于氧化還原反應(yīng)的認(rèn)識(shí)，下列理解正確的是ABD。A.氧化和還原是相互對(duì)立又辯證統(tǒng)一的關(guān)系B.電子轉(zhuǎn)移說是從微觀視角來探析和建構(gòu)氧化還原反應(yīng)的概念C.自然界中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)對(duì)人類的生活和生產(chǎn)都是有利的D.人類對(duì)氧化還原反應(yīng)的認(rèn)識(shí)過程是一個(gè)逐步發(fā)展、延伸和完善的過程【解答】解：（1）根據(jù)得失氧說，在H2+CuO△ˉCu+H2O化學(xué)變化中，H2（2）失電子的反應(yīng)叫氧化反應(yīng)，化合價(jià)升高的反應(yīng)叫氧化反應(yīng)，可見，元素的原子失去電子后，其化合價(jià)會(huì)升高。（3）因?yàn)檠趸€原反應(yīng)在反應(yīng)前后有元素化合價(jià)發(fā)生變化，置換反應(yīng)有單質(zhì)參與和單質(zhì)生成，所以一定有化合價(jià)變化。（4）A、失電子的反應(yīng)叫氧化反應(yīng)，得電子的反應(yīng)叫還原反應(yīng)，可見，氧化和還原是相互對(duì)立又辯證統(tǒng)一的關(guān)系，故正確；B、電子轉(zhuǎn)移說是從電子得失（微觀）視角來探析和建構(gòu)氧化還原反應(yīng)的概念，故正確；C、自然界中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)對(duì)人類的生活和生產(chǎn)不一定是有利的，例如金屬的銹蝕等，故錯(cuò)誤；D、由題干信息可知，人類對(duì)氧化還原反應(yīng)的認(rèn)識(shí)過程是一個(gè)逐步發(fā)展、延伸和完善的過程，故正確。故答案為：（1）氧化；（2）升高；（3）置換；（4）ABD。15．（2022?舟山）在學(xué)習(xí)二氧化碳性質(zhì)時(shí)，小舟進(jìn)行如下探究：【制取氣體】用石灰石和稀鹽酸作為原料制取二氧化碳?xì)怏w，收集時(shí)要得到平穩(wěn)的氣流，應(yīng)選擇圖甲中的C（填字母）作為發(fā)生裝置?！咎骄啃再|(zhì)】用圖乙裝置完成二氧化碳性質(zhì)的探究后，小舟還想用該裝置來驗(yàn)證氧氣的密度大于空氣密度的性質(zhì)。若他將氧氣倒入裝有兩支帶火星的蠟燭的燒杯中（如圖丙），預(yù)期觀察到的現(xiàn)象是蠟燭自下而上復(fù)燃?！窘獯稹浚?）用石灰石和稀鹽酸作為原料制取二氧化碳?xì)怏w，屬于固液常溫型制備氣體，要得到平穩(wěn)的氣流，應(yīng)控制液體的滴加速率，應(yīng)選擇圖甲中的C，能通過分液漏斗控制滴加液體的速率，從而控制反應(yīng)的速率；故答案為C；（2）氧氣具有助燃性，將氧氣倒入裝有兩支帶火星的蠟燭的燒杯中，氧氣的密度比空氣的大，且能支持燃燒，因此能觀察到蠟燭自下而上復(fù)燃，故答案為蠟燭自下而上復(fù)燃。四．解答題（共4小題）16．（2023?金華）某款市售制氧杯具有供氧快、便攜帶、易操作、成本低的特點(diǎn)。圖1為制氧杯實(shí)物圖，圖2為制氧杯內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖面示意圖，圖3為制氧劑的相關(guān)信息。利用該制氧杯制氧，產(chǎn)生的氧氣可以在劇烈運(yùn)動(dòng)后即時(shí)補(bǔ)氧，也可以供老人、孕婦等在家中和戶外急救補(bǔ)氧。【使用步驟】Ⅰ.取下杯蓋，在甲杯中加入A、B兩種制氧劑，再加入清水至相應(yīng)水位。Ⅱ.取下與杯蓋相連的乙杯，在乙杯中加入適量清水，將乙杯裝回杯蓋的中央正下方。Ⅲ.將帶有乙杯的杯蓋和甲杯旋緊，形成一個(gè)如圖1所示的整體。Ⅳ.待出氣孔②處有氧氣逸出時(shí)，通過醫(yī)用導(dǎo)氣管供人呼吸補(bǔ)氧?；卮鹣铝袉栴}。（1）在乙杯中加入清水的作用是觀察氧氣產(chǎn)生的速率、濕潤氧氣。（2）在甲杯中加入清水至相應(yīng)水位，清水除了溶解制氧劑A并使制氧反應(yīng)發(fā)生以外，還具有的作用是使二氧化錳與水形成懸濁液，增大反應(yīng)物之間的接觸面積。（3）請(qǐng)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，并結(jié)合以上信息，解釋該制氧杯能快速產(chǎn)生氧氣并能從出氣孔②快速逸出的原因。【解答】解：（1）甲被中反應(yīng)產(chǎn)生氧氣次那個(gè)鍋出氣孔①進(jìn)入乙燒杯中，乙燒杯中的水可以濕潤氧氣，使吸入的氧氣更舒適，也可以觀察產(chǎn)生氣泡的速率判斷反應(yīng)速率的快慢；故答案為：觀察氧氣產(chǎn)生的速率、濕潤氧氣；（2）制氧劑B二氧化錳加水混合后可以形成懸濁液，增加可與過氧化氫的接觸面積，使制氧的效果更好；故答案為：使二氧化錳與水形成懸濁液，增大反應(yīng)物之間的接觸面積；（3）制氧劑A放入水中反應(yīng)產(chǎn)生過氧化氫，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解產(chǎn)生氧氣，氧氣不易溶于水，則能從出氣孔②中快速的逸出。17．（2022?舟山）我國政府承諾在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，為此，控制碳排放和增加碳吸收都至關(guān)重要。研究發(fā)現(xiàn)，除了陸地植物固碳外，海洋也是重要的固碳之地，如圖是海洋吸收二氧化碳的三種方式。（1）自然溶解：大氣中的二氧化碳能不斷地溶解到海水中。研究表明，海水溫度越低，單位體積溶解的二氧化碳越多。一年四季中，單位體積海水中溶解二氧化碳最多的是冬季。（2）植物固碳：近海灘涂上的紅樹林、海洋浮游植物等通過光合作用吸收二氧化碳，最終這些碳元素隨著植物殘?bào)w沉積到海底。植物固碳只能發(fā)生在海洋的淺層，超過一定深度不能發(fā)生，其原因是植物固碳只能發(fā)生在海洋的淺層，超過一定深度不能發(fā)生，其原因是海洋超過一定深度，光照弱，植物光合作用弱，無法維持生長。（3）碳酸鹽泵：貝殼類、珊瑚等海洋生物將碳元素以碳酸鈣的形式沉積起來。某地貝殼堤儲(chǔ)存了約4億噸貝殼，其中95%為碳酸鈣，則該地貝殼堤固定了多少億噸碳元素？0.456億噸【解答】（1）根據(jù)“研究表明，海水溫度越低，單位體積溶解的二氧化碳越多”，冬季溫度最低，可知，一年四季中，單位體積海水中溶解二氧化碳最多的是冬季；（2）植物固碳只能發(fā)生在海洋的淺層，超過一定深度不能發(fā)生，其原因是海洋超過一定深度，光照弱，植物光合作用弱，無法維持生長；故答案為植物固碳只能發(fā)生在海洋的淺層，超過一定深度不能發(fā)生，其原因是海洋超過一定深度，光照弱，植物光合作用弱，無法維持生長；（3）根據(jù)碳酸鈣的化學(xué)式CaCO3可知，碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1240+12+16×3故答案為：（1）冬（2）海洋超過一定深度，光照弱，植物光合作用弱，無法維持生長（3）0.456億噸18．（2021?金華）大棚種植農(nóng)作物過程中，在作物生長旺盛期和成熟期，農(nóng)民會(huì)給作物補(bǔ)充二氧化碳來提高產(chǎn)量與質(zhì)量。研究表明，施用“吊袋式二氧化碳?xì)夥省痹霎a(chǎn)效果比較優(yōu)異?！举Y料】①吊袋式二氧化碳?xì)夥蕰?huì)釋放CO2供植物吸收利用；②吊袋內(nèi)CO2釋放量會(huì)隨著光照和溫度的升高而增大，在溫度過低時(shí)CO2氣體釋放量較少；③使用時(shí)，將氣肥懸掛在農(nóng)作物枝葉上方位置比放在農(nóng)作物底部位置效果好；④施用氣肥為不可離農(nóng)作物太近。請(qǐng)你用所學(xué)知識(shí)及以上資料信息，解釋施用“吊袋式二氧化碳?xì)夥省痹霎a(chǎn)效果比較優(yōu)異的原因。【解答】解：光合作用的原料是二氧化碳和水，大棚內(nèi)二氧化碳的濃度變化取決于生物的呼吸作用產(chǎn)生