第2节 化学研究些什么（分层练习）（原卷版）

第2节化学研究些什么（分层练习）知识清单：一、化学研究物质的性质与变化1.蜡烛燃烧实验：（1）观察蜡烛火焰：火焰分三层，最明亮，最暗，烛芯周围的固态石蜡熔化。说明温度最高，温度最低（2）在蜡烛火焰上方罩一个干冷的小烧杯，观察现象：烧杯内壁，说明燃烧有生成（3）向上述小烧杯中加入少量澄清石灰水，振荡，观察现象：澄清石灰水，说明燃烧有生成（4）取一小段粗玻璃管，将一端置于火焰中，观察现象：玻璃管口上端有冒出，火焰中有。（5）吹灭蜡烛，观察现象：吹灭瞬间，看到一缕，熄灭后，白烟是。2.物理变化与化学变化：（1）物理变化是的变化，只是、或体积等改变。比如：、玻璃破碎，冰融化和水结冰等。注意：扩散、聚集、膨胀、压缩、挥发、升华、摩擦生热、铁变磁铁、通电升温发光、活性炭吸附等都是物理变化，生石灰在空气中变为粉末，从表面看是发生了形状变化，但实质上变成了熟石灰，生成了新物质，所以不属于物理变化，而是化学变化。（2）化学变化是的变化，也叫。如：的制造、的冶炼与应用、的发明和的烧制、酿酒、造醋、光合作用、物质燃烧和金属生锈等。（3）化学变化的基本特征是，在这个过程中常伴随着一些现象，如、、、和等。许多事实表明，化学变化还伴随着能量的和。（4）化学变化和物理变化的联系：两者常常同时发生，化学变化过程中，会同时发生。如蜡烛燃烧过程中，石蜡燃烧生成水和二氧化碳，属于化学变化；同时石蜡燃烧过程中伴随石蜡熔化为液态，属于物理变化。【注】a.原子弹爆炸、核反应堆发电等既不是物理变化，也不是化学变化，它们属于核物理变化。b.爆炸可能是物理变化，也可能是化学变化。如轮胎“爆胎”、蒸汽锅炉因压力过大而发生的爆炸，这些过程中无新物质生成，发生的是物理变化；而火药爆炸、瓦斯爆炸，这些变化过程中生成了新物质，发生的是化学变化。3．物理性质和化学性质（1）物理性质是指就表现出的性质。物理性质包括两个方面：一个是在中表现出来的性质，如：、和等。另一个是不需要任何变化就具有的性质，如：、、、、和等。（2）化学性质是在中表现出的性质。如：、、、和、、、、等。（3）性质和变化的区别：性质是物质固有的，是物质基本的特征，是变化的依据；而变化是只一个，是性质的具体体现，即性质决定变化，变化体现性质。一般描述如“可、易、会、能”等表示具有能力的字眼，如“镁条可以燃烧”是；而“镁条燃烧”则是。（4）性质和用途之间的关系，即性质决定，用途反映；性质与结构之间的关系：即物质的结构决定着物质的性质，性质是结构的反映和体现。二、化学研究物质的组成和结构1.空气中氧气体积分数的测定实验（1）原理：利用红磷燃烧消耗密闭容器的氧气，生成五氧化二磷固体，使密闭容器内压强减小，大气压将水压向容器，进入容器水的体积为消耗氧气的体积。（2）反应的文字表达式：符号表达式：（3）装置（4）步骤：连接装置，；把集气瓶的容积分成等份，做好记号；用止水夹夹紧胶管；在燃烧匙内放入的红磷；点燃燃烧匙中的红磷，立即伸入集气瓶中，把塞子塞紧；待红磷熄灭并后，打开止水夹。（5）实验现象：。（6）结论：空气中的氧气约占空气总体积的1/5。（7）问题分析①进入的水小于容积的1/5，可能原因是什么？；；；。②进入的水大于容积的1/5，可能原因是什么？；（8）药品选择：物质，（占的体积忽略不计）。①能否用木炭、硫等物质代替磷？答：，。②能否用铁丝代替磷？答：，。③能否用金属镁代替磷？答：，。2.空气成分的发现（1）法国化学家第一次明确提出空气由组成的。（2）空气的成分：空气成分氮气N2氧气O2稀有气体二氧化碳CO2水蒸气和其它成分体积分数3.纯净物和混合物纯净物：只由组成，组成，可用专门的化学符号表示，有的物理性质和化学性质。混合物：由混合而成，组成，不能用专门的化学符号表示，混合物中各成分。4.物质的组成与结构葡萄糖、砂糖、面粉完全烧焦后得到黑色的碳，说明这几种物质中都含有。有些物质由一种元素组成，更多的物质由两种或更多种元素组成。如二氧化碳由组成。一种物质可以通过化学变化变成其他物质，但反应物和生成物中相同。物质都是由肉眼看不见的、极小的构成的。金刚石和石墨物理性质有较大差异的原因是不同。三、化学研究物质的用途和制法1.性质与用途的关系：性质用途，用途性质。物质的性质物质的用途（1）金刚石是无色透明的晶体，具有特殊的光学性质金刚石用于（2）金刚石硬度大金刚石用于（3）石墨为灰黑色质软的固体石墨用于（4）石墨是一种能导电的非金属石墨用作一、选择题1．（2023·福建·统考中考真题）下列过程中，利用了化学反应产生的能量的是（）A．海水晒盐 B．干冰制冷C．风力发电 D．火箭发射2．（2023·甘肃金昌·统考中考真题）中国古籍文房四宝指的是“笔、墨、纸、砚”，其中“墨”的主要成分是炭黑。炭黑的下列性质属于化学性质的是（）A．可燃性 B．常温下呈固态 C．难溶于水 D．熔点高3．（2021·广西玉林·统考中考真题）如图为空气成分示意图（按体积分数计算），其中“c”代表的是（）

氮气 B．二氧化碳 C．氧气 D．稀有气体4．（2023·四川宜宾·统考中考真题）空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气及其成分的说法中，正确的是（）A．洁净的空气是纯净物B．氧气是空气中含量最多的气体C．稀有气体含量少，没有利用价值D．氮气化学性质不活泼，常用作保护气5．（2023·湖北荆州·统考中考真题）空气是人类生产活动的重要资源。下列有关空气成分的说法错误的是A．氧气可以支持可燃物燃烧B．氮气不与任何物质发生化学反应C．二氧化碳在蔬菜大棚中作气体肥料D．稀有气体可制成多种用途的电光源6．（2023·河北·统考中考真题）下列对生产生活中做法的解释正确的是（）A．用冰块给饮料降温——升华吸热B．食品包装中充氮气——氮气化学性质活泼C．汽车轮胎上做成凹凸不平的花纹——减小摩擦D．稀有气体用于制作霓虹灯——通电时发出不同颜色的光7．（2023·新疆·统考中考真题）空气是一种宝贵的自然资源，以下空气成分中含量最多的是（）A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．二氧化碳8．（2023·湖北武汉·统考中考真题）《天工开物》被誉为“中国17世纪的工艺百科全书”，其中记载的下列工艺涉及化学变化的是（）A．纺纱织布 B．伐木制舟 C．烧制陶瓷 D．海水晒盐9．（2023·湖南衡阳·统考中考真题）中华优秀传统文化包含了古人对世界的认识与思考。下列诗句中涉及到化学变化的是（）A．己是悬崖百丈冰 B．白玉为堂金作马C．沉舟侧畔千帆过 D．山寺桃花始盛开10．（2023·江苏苏州·统考中考真题）空气由多种气体组成，其中体积分数约为21%的物质是（）A． B．He C． D．11．（2023·湖北恩施·统考中考真题）关于铁的性质描述中，属于化学性质的是（）A．铁的熔点较高 B．金属活动性较强C．银白色、具有金属光泽 D．有导电、导热和延展性12．（2023·天津·统考中考真题）下列物质中，属于纯净物的是（）A．澄清石灰水 B．汽水 C．冰水混合物 D．海水13．（2023·云南·统考中考真题）仿照法国化学家拉瓦锡定量研究空气成分的原理，利用如图装置测定空气中氧气的含量，燃烧匙中应盛放的药品是（）

A．铁丝 B．木炭 C．红磷 D．硫粉14．（2023·云南·统考中考真题）空气的成分中，氮气的体积分数约为78%。下列属于氮气化学性质的是A．无色无味 B．难溶于水 C．密度略小于空气 D．不支持燃烧15．（2023·吉林·统考中考真题）下列物质属于纯净物的是（）A．汽水 B．碘酒 C．生铁 D．氧化铜16．（2022·湖南张家界·统考中考真题）空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法错误的是（）A．洁净的空气属于纯净物B．食品包装中充氮气以防腐C．氧气供给人和动植物呼吸D．空气中氮气的体积分数约为78%17．（2020·山东枣庄·统考中考真题）将燃着的蜡烛放在图1所示的密闭容器中，同时用氧气传感器测出密闭容器中氧气含量的变化如图2所示。下列说法不正确的是（）A．蜡烛燃烧前，密闭容器中氧气的体积分数为21%B．蜡烛燃烧需要氧气C．蜡烛熄灭后，密闭容器中还有氧气D．蜡烛熄灭后，密闭容器中二氧化碳的体积分数为84%1．（2023·辽宁沈阳·模拟预测）在“点燃蜡烛”的活动与探究中，下列描述错误的是（）A．只发生化学变化，无物理变化 B．产生火焰并放出热量C．既有化学变化，又有物理变化 D．玻璃管另一端出现白烟2．（2023·四川泸州一模）下列是“对蜡烛及其燃烧的探究”活动得出的结论，其中不正确的是A．蜡烛浮于水面，说明蜡烛的密度小于水B．用小刀可将蜡烛切开，说明蜡烛的硬度较小C．蜡烛吹灭后产生的白烟能被点燃，说明白烟具有可燃性D．将干冷的烧杯罩在火焰上方，有无色液滴出现，说明蜡烛燃烧生成了水和二氧化碳3．（2023·辽宁沈阳·模拟预测）如图是对蜡烛燃烧的探究实验，下列有关说法正确的是A．该实验验证了蜡烛燃烧的所有生成物B．甲图实验可以比较出蜡烛火焰各层的温度高低C．乙图实验可验证蜡烛燃烧后有二氧化碳生成D．丙图的白烟是蜡烛燃烧生成的可以燃烧的气体4．（2020·辽宁大连·统考中考真题）某同学用相同的两个玻璃罩探究蜡烛（主要含碳、氢元素）在其中的燃烧情况。实验Ⅰ：如图甲，将三个盛有等量澄清石灰水的敞口容器编号，并等距离定在铁丝上，在铁丝两侧点燃高、低两支蜡烛，立即用玻璃罩扣上，使铁丝处于正中位置。三个容器内石灰水变浑浊所需的时间如表格所示。容器编号123时间/秒3.25.011.1实验Ⅱ：如图乙，将三支温度计的玻璃泡分别置于玻璃罩内的不同位置。点燃蜡烛，一段时间后，观察到B的示数明显增大，A、C示数增大不明显。（1）根据表中数据，推测实验Ⅰ中，先熄灭的是（填“高”或“低”）蜡烛。（2）通过上述实验，解释1号容器内澄清石灰水先变浑浊的原因。（3）结合实验及相关知识分析，高层楼房着火时，一般情况下，合理的做法有（可多选）。A排队乘电梯依次撤离B向着火楼层的上方撤离C用湿毛巾捂住口鼻，弯腰跑离火场D若火势不大，可用灭火器材将火扑灭5．观察是学习化学的重要方法。我们可以运用自己的感官，也可以借助仪器通过实验，观察物质及其变化的条件、现象和结果。(1)观察与思考一：蜡烛在空气中燃烧、、(2)观察与思考二：在密闭容器内，蜡烛燃烧过程中O2体积分数的测定实验1：一定条件下，蜡烛在一瓶空气中燃烧。某同学利用O2传感器，测定燃烧过程中O2的体积分数。（如下图所示）观察实验结果图，初始时O2的体积分数是%，蜡烛熄灭时O2的体积分数是%。实验2：相同实验条件下，某同学另取一瓶混有空气的O2进行测定（初始时O2的体积分数是30%）。结合已有信息，合理猜想：蜡烛熄灭时O2的体积分数（与实验1相比较）。请写出两种不同情况并分别说明理由。【温馨提示：实验操作合理，蜡烛相同且量足够，忽略仪器误差】猜想1及理由：；猜想2及理由：。6．（2023·安徽铜陵·模拟预测）某化学小组按照下列图示步骤探究蜡烛及其燃烧实验。（1）实验I中小木条（填字母）处最先变黑，原因是。（2）实验II中分别用干冷的烧杯和内壁用澄清石灰水润湿的烧杯先后罩在火焰上方，可以观察到第一个烧杯内壁出现水珠，第二个烧杯内壁。写出蜡烛燃烧的文字表达式。（3）实验Ⅲ中，若用燃着的火柴接近导管另外一端，导管口出现火焰。说明蜡烛火焰中导出的物质是（选填“气体”、“液体”或“固体”）。（4）实验IV中蜡烛又被点燃，说明蜡烛熄灭时产生的白烟（选填“是”或“不是”）二氧化碳和水蒸气。7．（2023·北京大兴·统考一模）为探究蜡烛的燃烧做了如下图所示的三个实验。（1）实验A：取一根小木条平放在蜡烛的火焰中，约1s后取出，与火焰接触的部分，最外侧有明显的烧焦痕迹。该现象说明。（2）实验B：取一个漏斗倒扣在蜡烛火焰上方，将燃着的木条伸到漏斗尖口处，木条熄灭。木条熄灭的原因是。（3）实验C：将燃着的蜡烛放在集气瓶中，密闭，用仪器测得蜡烛由燃烧至熄灭的过程中瓶内氧气的含量。下列说法正确的是（填数字序号）。①蜡烛燃烧需要一定浓度的氧气②实验开始时，瓶内氧气的体积分数为20%③蜡烛熄灭后瓶内二氧化碳气体的体积分数为