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7.我国“祝融号”火星车测得的火星大气成分的体积百分比(体积分数),如图所示。
(1)从图中可知,火星与地球的大气成分是不同的。下列有关说法正确的是(填字母)。
A.地球和火星的大气中均含有氮气
B.地球和火星的大气中均含有二氧化碳
C.假如分别收集一瓶地球和火星上的大气,可用澄清石灰水来鉴别
D.假如分别收集一瓶地球和火星上的大气,可用燃着的木条来鉴别
(2)从火星大气成分可知,火星(填“适合”或“不适合”)人类居住。
(1)从图中可知,火星与地球的大气成分是不同的。下列有关说法正确的是(填字母)。
A.地球和火星的大气中均含有氮气
B.地球和火星的大气中均含有二氧化碳
C.假如分别收集一瓶地球和火星上的大气,可用澄清石灰水来鉴别
D.假如分别收集一瓶地球和火星上的大气,可用燃着的木条来鉴别
(2)从火星大气成分可知,火星(填“适合”或“不适合”)人类居住。
答案
解：
(1) 逐一分析选项：
A. 地球大气中氮气体积分数约为78%，由题图可知火星大气中含有氮气，二者均含有氮气，说法正确；
B. 地球大气中二氧化碳体积分数约为0.03%，火星大气中含有大量二氧化碳，二者均含有二氧化碳，说法正确；
C. 火星大气中二氧化碳的体积分数远高于地球大气，分别向两瓶待测气体中加入澄清石灰水，盛火星大气的集气瓶中澄清石灰水明显变浑浊，盛地球大气的集气瓶中无明显现象，可以鉴别，说法正确；
D. 地球大气中含有支持燃烧的氧气，燃着的木条在地球大气中可以正常燃烧；火星大气中氧气含量极低，大量二氧化碳不支持燃烧，燃着的木条会熄灭，可以鉴别，说法正确。
因此正确选项为ABCD。
(2) 火星大气中几乎不含人类呼吸必需的氧气，因此火星不适合人类居住。
(1) 逐一分析选项：
A. 地球大气中氮气体积分数约为78%，由题图可知火星大气中含有氮气，二者均含有氮气，说法正确；
B. 地球大气中二氧化碳体积分数约为0.03%，火星大气中含有大量二氧化碳，二者均含有二氧化碳，说法正确；
C. 火星大气中二氧化碳的体积分数远高于地球大气，分别向两瓶待测气体中加入澄清石灰水，盛火星大气的集气瓶中澄清石灰水明显变浑浊，盛地球大气的集气瓶中无明显现象，可以鉴别，说法正确；
D. 地球大气中含有支持燃烧的氧气，燃着的木条在地球大气中可以正常燃烧；火星大气中氧气含量极低，大量二氧化碳不支持燃烧，燃着的木条会熄灭，可以鉴别，说法正确。
因此正确选项为ABCD。
(2) 火星大气中几乎不含人类呼吸必需的氧气，因此火星不适合人类居住。
解析
【分析】
本题需结合题图中火星大气的成分，以及地球大气的常见成分，逐一分析各选项，再根据人类生存所需条件判断火星是否适合居住。解题时要明确地球大气的主要成分（氮气约78%、氧气约21%、二氧化碳约0.03%等），对比火星大气的成分（含大量二氧化碳、少量氮气、几乎无氧气），分析每个选项的合理性。
【解析】
（1）对各选项分析如下：
A. 地球大气中氮气体积分数约为78%，从题图可知火星大气中含有氮气，因此二者均含氮气，该说法正确；
B. 地球大气中二氧化碳体积分数约为0.03%，题图显示火星大气中含有大量二氧化碳，因此二者均含二氧化碳，该说法正确；
C. 澄清石灰水遇二氧化碳会变浑浊，火星大气中二氧化碳含量远高于地球大气，分别向两瓶待测气体中加入澄清石灰水，盛火星大气的集气瓶中石灰水明显变浑浊，盛地球大气的集气瓶中无明显现象，可鉴别，该说法正确；
D. 地球大气中含有支持燃烧的氧气，燃着的木条在地球大气中正常燃烧；火星大气中氧气含量极低，大量二氧化碳不支持燃烧，燃着的木条会熄灭，可鉴别，该说法正确。故正确选项为ABCD。
（2）人类呼吸需要氧气，从火星大气成分可知，其几乎不含人类呼吸必需的氧气，因此火星不适合人类居住。
【答案】(1)ABCD；(2)不适合
【知识点】空气的组成、二氧化碳的性质、氧气的性质
【点评】本题结合火星大气成分的情境，考查空气相关知识的应用，要求学生对比地球与火星大气的成分差异，运用物质的性质分析问题，注重知识的实际应用。
【难度系数】0.5
本题需结合题图中火星大气的成分，以及地球大气的常见成分，逐一分析各选项，再根据人类生存所需条件判断火星是否适合居住。解题时要明确地球大气的主要成分（氮气约78%、氧气约21%、二氧化碳约0.03%等），对比火星大气的成分（含大量二氧化碳、少量氮气、几乎无氧气），分析每个选项的合理性。
【解析】
（1）对各选项分析如下：
A. 地球大气中氮气体积分数约为78%，从题图可知火星大气中含有氮气，因此二者均含氮气，该说法正确；
B. 地球大气中二氧化碳体积分数约为0.03%，题图显示火星大气中含有大量二氧化碳，因此二者均含二氧化碳，该说法正确；
C. 澄清石灰水遇二氧化碳会变浑浊，火星大气中二氧化碳含量远高于地球大气，分别向两瓶待测气体中加入澄清石灰水，盛火星大气的集气瓶中石灰水明显变浑浊，盛地球大气的集气瓶中无明显现象，可鉴别，该说法正确；
D. 地球大气中含有支持燃烧的氧气，燃着的木条在地球大气中正常燃烧；火星大气中氧气含量极低，大量二氧化碳不支持燃烧，燃着的木条会熄灭，可鉴别，该说法正确。故正确选项为ABCD。
（2）人类呼吸需要氧气，从火星大气成分可知，其几乎不含人类呼吸必需的氧气，因此火星不适合人类居住。
【答案】(1)ABCD；(2)不适合
【知识点】空气的组成、二氧化碳的性质、氧气的性质
【点评】本题结合火星大气成分的情境，考查空气相关知识的应用，要求学生对比地球与火星大气的成分差异，运用物质的性质分析问题，注重知识的实际应用。
【难度系数】0.5
8.法国化学家拉瓦锡在化学史上作出了许多伟大贡献，其中对空气组成的研究以及质量守恒定律的发现都具有重大意义。
(1)拉瓦锡用图甲中装置（填字母）定量研究了空气的成分。人们沿着科学家的足迹，对反应物进行了优化。老师用图乙装置测定空气中氧气的含量，其中气压传感器测定了装置内的压强变化，情况如图丙所示。
(2)实验时，打开止水夹的最佳时间是（填“反应刚结束”或“冷却到室温”）时。
(3)图丙中BC段压强增大，原因是。
(4)图乙中集气瓶的容积为220 mL，预先加入20 mL水，实验结束后，从量筒流入集气瓶的水的体积为39 mL，则空气中氧气的体积分数为%。
(1)拉瓦锡用图甲中装置（填字母）定量研究了空气的成分。人们沿着科学家的足迹，对反应物进行了优化。老师用图乙装置测定空气中氧气的含量，其中气压传感器测定了装置内的压强变化，情况如图丙所示。
(2)实验时，打开止水夹的最佳时间是（填“反应刚结束”或“冷却到室温”）时。
(3)图丙中BC段压强增大，原因是。
(4)图乙中集气瓶的容积为220 mL，预先加入20 mL水，实验结束后，从量筒流入集气瓶的水的体积为39 mL，则空气中氧气的体积分数为%。
答案
解：
(1) A
(2) 冷却到室温
(3) 白磷燃烧放热，使装置内气体受热膨胀，压强增大
(4) 集气瓶内空气的体积为：$220\ \mathrm{mL} - 20\ \mathrm{mL} = 200\ \mathrm{mL}$
空气中氧气的体积分数为：$\frac{39\ \mathrm{mL}}{200\ \mathrm{mL}} × 100\% = 19.5\%$
(1) A
(2) 冷却到室温
(3) 白磷燃烧放热，使装置内气体受热膨胀，压强增大
(4) 集气瓶内空气的体积为：$220\ \mathrm{mL} - 20\ \mathrm{mL} = 200\ \mathrm{mL}$
空气中氧气的体积分数为：$\frac{39\ \mathrm{mL}}{200\ \mathrm{mL}} × 100\% = 19.5\%$
解析
【分析】
本题围绕空气组成的测定实验展开，需结合拉瓦锡研究空气成分的装置、测定空气中氧气含量的实验原理、操作要点及计算方法逐一分析：
1. 第(1)问：回忆拉瓦锡研究空气成分所用的经典密闭反应装置，对应图甲中的指定装置；
2. 第(2)问：测定氧气含量时，若未冷却到室温就打开止水夹，装置内气体受热膨胀会导致进水体积偏小，结果不准确，因此需明确最佳操作时间；
3. 第(3)问：分析图丙BC段压强变化，结合白磷燃烧的放热特性，判断压强增大的原因；
4. 第(4)问：计算氧气体积分数时，需先确定集气瓶内空气的有效体积，再利用进水体积等于氧气体积的关系列式计算。
【解析】
(1) 拉瓦锡研究空气成分时，使用汞与氧气反应的密闭装置，对应图甲中的装置A，故填A；
(2) 测定空气中氧气含量的实验中，反应结束后装置内温度较高，气体压强未恢复至室温，若此时打开止水夹，会导致进入集气瓶的水体积偏小，实验结果不准确，因此需冷却到室温时打开止水夹；
(3) 图丙BC段对应白磷燃烧阶段，白磷燃烧放热，使装置内气体受热膨胀，压强增大，虽然白磷燃烧消耗了部分氧气，但放热导致的气体膨胀对压强的影响更显著，因此BC段压强增大；
(4) 集气瓶内空气的体积为：$220\ \mathrm{mL} - 20\ \mathrm{mL} = 200\ \mathrm{mL}$，实验结束后流入集气瓶的水的体积等于消耗氧气的体积（39 mL），因此空气中氧气的体积分数为：$\frac{39\ \mathrm{mL}}{200\ \mathrm{mL}} × 100\% = 19.5\%$。
【答案】
(1) A
(2) 冷却到室温
(3) 白磷燃烧放热，使装置内气体受热膨胀，压强增大
(4) 19.5
【知识点】
空气中氧气含量的测定；化学实验基本操作
【点评】
本题考查空气组成测定的核心基础知识点，涵盖经典实验装置识别、实验操作要点、压强变化分析及体积分数计算，题型常规，侧重实验细节的掌握，属于化学学科的基础题型。
【难度系数】
0.7
本题围绕空气组成的测定实验展开，需结合拉瓦锡研究空气成分的装置、测定空气中氧气含量的实验原理、操作要点及计算方法逐一分析：
1. 第(1)问：回忆拉瓦锡研究空气成分所用的经典密闭反应装置，对应图甲中的指定装置；
2. 第(2)问：测定氧气含量时，若未冷却到室温就打开止水夹，装置内气体受热膨胀会导致进水体积偏小，结果不准确，因此需明确最佳操作时间；
3. 第(3)问：分析图丙BC段压强变化，结合白磷燃烧的放热特性，判断压强增大的原因；
4. 第(4)问：计算氧气体积分数时，需先确定集气瓶内空气的有效体积，再利用进水体积等于氧气体积的关系列式计算。
【解析】
(1) 拉瓦锡研究空气成分时，使用汞与氧气反应的密闭装置，对应图甲中的装置A，故填A；
(2) 测定空气中氧气含量的实验中，反应结束后装置内温度较高，气体压强未恢复至室温，若此时打开止水夹，会导致进入集气瓶的水体积偏小，实验结果不准确，因此需冷却到室温时打开止水夹；
(3) 图丙BC段对应白磷燃烧阶段，白磷燃烧放热，使装置内气体受热膨胀，压强增大，虽然白磷燃烧消耗了部分氧气，但放热导致的气体膨胀对压强的影响更显著，因此BC段压强增大；
(4) 集气瓶内空气的体积为：$220\ \mathrm{mL} - 20\ \mathrm{mL} = 200\ \mathrm{mL}$，实验结束后流入集气瓶的水的体积等于消耗氧气的体积（39 mL），因此空气中氧气的体积分数为：$\frac{39\ \mathrm{mL}}{200\ \mathrm{mL}} × 100\% = 19.5\%$。
【答案】
(1) A
(2) 冷却到室温
(3) 白磷燃烧放热，使装置内气体受热膨胀，压强增大
(4) 19.5
【知识点】
空气中氧气含量的测定；化学实验基本操作
【点评】
本题考查空气组成测定的核心基础知识点，涵盖经典实验装置识别、实验操作要点、压强变化分析及体积分数计算，题型常规，侧重实验细节的掌握，属于化学学科的基础题型。
【难度系数】
0.7
