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12. 科普阅读题。
探秘火星
火星是太阳系中距离地球较近、自然环境与地球最相似的行星之一，一直以来都是人类深空探测的热点。目前，“祝融号”火星车已在火星表面进行了探测工作。
据悉，火星周围也笼罩着大气层，与地球大气层相似，但火星的大气层上方无臭氧层。火星的大气层的主要成分是二氧化碳，约占96%，其次是氮气、氩气，此外还有极少量的氧气、水蒸气等气体，与地球表面空气的成分有着明显的不同，二者的组成如图所示。
火星大气的密度不到地球大气密度的1%，表面大气压为500~700Pa。
回答下列问题：
(1) 火星大气属于纯净物还是混合物？
(2) 火星大气中比地球大气中含量明显偏高的气体是哪种？火星大气中有无稀有气体？
(3) “祝融号”火星车可能为人类开辟出新的生存空间。请你推测目前火星是否适宜人类居住，并说明原因。
探秘火星
火星是太阳系中距离地球较近、自然环境与地球最相似的行星之一，一直以来都是人类深空探测的热点。目前，“祝融号”火星车已在火星表面进行了探测工作。
据悉，火星周围也笼罩着大气层，与地球大气层相似，但火星的大气层上方无臭氧层。火星的大气层的主要成分是二氧化碳，约占96%，其次是氮气、氩气，此外还有极少量的氧气、水蒸气等气体，与地球表面空气的成分有着明显的不同，二者的组成如图所示。
火星大气的密度不到地球大气密度的1%，表面大气压为500~700Pa。
回答下列问题：
(1) 火星大气属于纯净物还是混合物？
(2) 火星大气中比地球大气中含量明显偏高的气体是哪种？火星大气中有无稀有气体？
(3) “祝融号”火星车可能为人类开辟出新的生存空间。请你推测目前火星是否适宜人类居住，并说明原因。
答案
12.
(1)属于混合物。
(2)是二氧化碳。有稀有气体。
(3)不适宜。因为二氧化碳含量极高，而氧气、水的含量极少。
(1)属于混合物。
(2)是二氧化碳。有稀有气体。
(3)不适宜。因为二氧化碳含量极高，而氧气、水的含量极少。
解析
【分析】
本题需结合题目给出的火星与地球大气成分的图示及文字描述，逐一分析每个问题：
1. 判断物质类别时，依据混合物由多种物质组成的定义，分析火星大气的成分种类；
2. 对比火星和地球大气的成分，找出含量明显偏高的气体，再根据火星大气中的氩气判断是否存在稀有气体；
3. 推测是否适宜人类居住，需结合人类生存所需的氧气、水等条件，从火星大气中相关气体的含量进行分析。
【解析】
(1) 火星大气中含有二氧化碳、氮气、氩气等多种不同物质，根据混合物的定义（由两种或两种以上物质组成），可知火星大气属于混合物。
(2) 题目信息显示火星大气主要成分是二氧化碳，约占96%，对比地球大气成分，二氧化碳在火星大气中含量明显偏高；火星大气中含有氩气，氩气属于稀有气体，因此火星大气中有稀有气体。
(3) 人类生存需要氧气供给呼吸，还需要一定量的水等物质，而火星大气中二氧化碳含量极高，氧气、水蒸气等人类生存必需的气体含量极少，且火星大气层上方无臭氧层，无法阻挡紫外线，因此目前火星不适宜人类居住。
【答案】
(1)属于混合物。
(2)是二氧化碳。有稀有气体。
(3)不适宜。因为二氧化碳含量极高，而氧气、水的含量极少。
【知识点】
混合物判断、空气成分、人类生存条件
【点评】
本题为科普阅读题，结合图示与文字信息考查物质分类、大气成分等基础知识，需要学生准确提取题目关键信息，难度较低，属于基础题型。
【难度系数】
0.2
本题需结合题目给出的火星与地球大气成分的图示及文字描述，逐一分析每个问题：
1. 判断物质类别时，依据混合物由多种物质组成的定义，分析火星大气的成分种类；
2. 对比火星和地球大气的成分，找出含量明显偏高的气体，再根据火星大气中的氩气判断是否存在稀有气体；
3. 推测是否适宜人类居住，需结合人类生存所需的氧气、水等条件，从火星大气中相关气体的含量进行分析。
【解析】
(1) 火星大气中含有二氧化碳、氮气、氩气等多种不同物质，根据混合物的定义（由两种或两种以上物质组成），可知火星大气属于混合物。
(2) 题目信息显示火星大气主要成分是二氧化碳，约占96%，对比地球大气成分，二氧化碳在火星大气中含量明显偏高；火星大气中含有氩气，氩气属于稀有气体，因此火星大气中有稀有气体。
(3) 人类生存需要氧气供给呼吸，还需要一定量的水等物质，而火星大气中二氧化碳含量极高，氧气、水蒸气等人类生存必需的气体含量极少，且火星大气层上方无臭氧层，无法阻挡紫外线，因此目前火星不适宜人类居住。
【答案】
(1)属于混合物。
(2)是二氧化碳。有稀有气体。
(3)不适宜。因为二氧化碳含量极高，而氧气、水的含量极少。
【知识点】
混合物判断、空气成分、人类生存条件
【点评】
本题为科普阅读题，结合图示与文字信息考查物质分类、大气成分等基础知识，需要学生准确提取题目关键信息，难度较低，属于基础题型。
【难度系数】
0.2
13. 空气是人类生产活动的重要资源。某化学兴趣小组的同学对空气产生了浓厚的兴趣，对空气中氧气的发现、空气中氧气含量的测定及探究方法的优化等展开了项目化学习活动。
任务一：空气中氧气的发现
【查阅史料】两百多年前，法国化学家拉瓦锡研究了空气的成分。通过实验和分析，他得出了“空气由氧气和氮气组成”的结论。
【小组交流】从拉瓦锡的探究过程中，可以学习到的科学家精神是
任务二：空气中氧气含量的测定
【进行实验】仿照拉瓦锡实验的原理，设计实验测定空气中氧气的含量。
【实验结论】氧气约占空气总体积的
【反思评价】
(1) 红磷燃烧的文字表达式：
(2) 实验中应使用足量的红磷，其目的是
任务三：探究方法的优化
【教师指导】红磷的着火点是260℃，白磷的着火点是40℃；相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比；相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比。
【优化实验】经讨论后，同学们取足量的白磷，采用如图2所示的装置进行实验，记录并处理数据如图3。
(1) 图3中，BC段压强增大，原因是
(2) 根据图像计算白磷消耗的氧气占空气体积的
【成果分享】通过问题的探究，大家对空气中氧气含量的测定有了更全面的认识。在前人的基础上，结合现代先进科技可以对实验进行优化，得到更加准确的实验数据。
任务一：空气中氧气的发现
【查阅史料】两百多年前，法国化学家拉瓦锡研究了空气的成分。通过实验和分析，他得出了“空气由氧气和氮气组成”的结论。
【小组交流】从拉瓦锡的探究过程中，可以学习到的科学家精神是
勇于创新、科学严谨(合理即可)
。任务二：空气中氧气含量的测定
【进行实验】仿照拉瓦锡实验的原理，设计实验测定空气中氧气的含量。
【实验结论】氧气约占空气总体积的
$\frac{1}{5}$
。【反思评价】
(1) 红磷燃烧的文字表达式：
磷+氧气$\overset{点燃}{\rightarrow}$五氧化二磷
。(2) 实验中应使用足量的红磷，其目的是
充分消耗集气瓶内的氧气，使测量结果更准确
。任务三：探究方法的优化
【教师指导】红磷的着火点是260℃，白磷的着火点是40℃；相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比；相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比。
【优化实验】经讨论后，同学们取足量的白磷，采用如图2所示的装置进行实验，记录并处理数据如图3。
(1) 图3中，BC段压强增大，原因是
反应刚开始时，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大
。(2) 根据图像计算白磷消耗的氧气占空气体积的
19.37
%。（精确到0.01%）【成果分享】通过问题的探究，大家对空气中氧气含量的测定有了更全面的认识。在前人的基础上，结合现代先进科技可以对实验进行优化，得到更加准确的实验数据。
答案
13.任务一：
【小组交流】勇于创新、科学严谨(合理即可)
任务二：
【进行实验】①产生大量白烟，放热
②1
【实验结论$】\frac{1}{5}$
【反思评价】
(1)磷+氧气$\overset{点燃}{\rightarrow}$五氧化二磷
(2)充分消耗集气瓶内的氧气，使测量结果更准确
任务三：
【优化实验】
(1)反应刚开始时，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大
(2)19.37
[解析$] \frac{103.15 kPa - 83.17 kPa}{103.15 kPa} × 100% ≈ 19.37%。$
【小组交流】勇于创新、科学严谨(合理即可)
任务二：
【进行实验】①产生大量白烟，放热
②1
【实验结论$】\frac{1}{5}$
【反思评价】
(1)磷+氧气$\overset{点燃}{\rightarrow}$五氧化二磷
(2)充分消耗集气瓶内的氧气，使测量结果更准确
任务三：
【优化实验】
(1)反应刚开始时，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大
(2)19.37
[解析$] \frac{103.15 kPa - 83.17 kPa}{103.15 kPa} × 100% ≈ 19.37%。$
解析
【分析】
本题围绕空气中氧气的发现与含量测定展开，分三个任务考查相关知识：任务一需从拉瓦锡的探究过程提炼科学家精神；任务二是经典的空气中氧气含量测定实验，需掌握实验结论、红磷燃烧的反应及足量红磷的作用；任务三是实验优化，需结合白磷的性质、压强与温度/气体量的关系分析压强变化，并通过图像数据计算氧气占比。解题时需回忆相关实验原理、化学用语书写规则，结合题目给出的压强知识分析问题。
【解析】
任务一：拉瓦锡通过严谨的实验分析得出空气组成的结论，体现了勇于创新、科学严谨的科学家精神，合理即可。
任务二：测定空气中氧气含量的实验结论为氧气约占空气总体积的$\frac{1}{5}$；红磷燃烧是磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，文字表达式为磷+氧气$\overset{点燃}{\rightarrow}$五氧化二磷；使用足量红磷的目的是充分消耗集气瓶内的氧气，使测量结果更准确。
任务三：（1）白磷燃烧放热，反应初期温度升高对装置内压强的影响大于氧气消耗导致的压强减小，因此BC段压强增大；（2）根据图像，初始压强为103.15kPa，反应后剩余气体压强为83.17kPa，氧气的压强为$103.15kPa - 83.17kPa = 19.98kPa$，则白磷消耗的氧气占空气体积的比例为$\frac{19.98kPa}{103.15kPa}×100\%≈19.37\%$。
【答案】
任务一：【小组交流】勇于创新、科学严谨（合理即可）；
任务二：【实验结论】$\frac{1}{5}$；【反思评价】(1)磷+氧气$\overset{点燃}{\rightarrow}$五氧化二磷；(2)充分消耗集气瓶内的氧气，使测量结果更准确；
任务三：【优化实验】(1)反应刚开始时，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大；(2)19.37
【知识点】
空气中氧气含量测定、化学史、气体压强
【点评】
本题以项目化学习的形式整合化学史、经典实验与优化实验，考查学生对空气中氧气含量测定的核心知识掌握，以及实验现象分析、数据计算的能力，注重科学探究思维的培养，是一道综合性较强的基础实验题。
【难度系数】
0.6
本题围绕空气中氧气的发现与含量测定展开，分三个任务考查相关知识：任务一需从拉瓦锡的探究过程提炼科学家精神；任务二是经典的空气中氧气含量测定实验，需掌握实验结论、红磷燃烧的反应及足量红磷的作用；任务三是实验优化，需结合白磷的性质、压强与温度/气体量的关系分析压强变化，并通过图像数据计算氧气占比。解题时需回忆相关实验原理、化学用语书写规则，结合题目给出的压强知识分析问题。
【解析】
任务一：拉瓦锡通过严谨的实验分析得出空气组成的结论，体现了勇于创新、科学严谨的科学家精神，合理即可。
任务二：测定空气中氧气含量的实验结论为氧气约占空气总体积的$\frac{1}{5}$；红磷燃烧是磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，文字表达式为磷+氧气$\overset{点燃}{\rightarrow}$五氧化二磷；使用足量红磷的目的是充分消耗集气瓶内的氧气，使测量结果更准确。
任务三：（1）白磷燃烧放热，反应初期温度升高对装置内压强的影响大于氧气消耗导致的压强减小，因此BC段压强增大；（2）根据图像，初始压强为103.15kPa，反应后剩余气体压强为83.17kPa，氧气的压强为$103.15kPa - 83.17kPa = 19.98kPa$，则白磷消耗的氧气占空气体积的比例为$\frac{19.98kPa}{103.15kPa}×100\%≈19.37\%$。
【答案】
任务一：【小组交流】勇于创新、科学严谨（合理即可）；
任务二：【实验结论】$\frac{1}{5}$；【反思评价】(1)磷+氧气$\overset{点燃}{\rightarrow}$五氧化二磷；(2)充分消耗集气瓶内的氧气，使测量结果更准确；
任务三：【优化实验】(1)反应刚开始时，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大；(2)19.37
【知识点】
空气中氧气含量测定、化学史、气体压强
【点评】
本题以项目化学习的形式整合化学史、经典实验与优化实验，考查学生对空气中氧气含量测定的核心知识掌握，以及实验现象分析、数据计算的能力，注重科学探究思维的培养，是一道综合性较强的基础实验题。
【难度系数】
0.6
