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9.(2025·清苑区期末)根据以下材料回答问题。
Ⅰ.打铁花(如图1)是流传于豫晋地区的民间传统焰火技艺,是国家级非物质文化遗产之一。表演者将高温铁水击向高空后,铁水便会迅速化为粉碎的微小铁屑,在向上或向下飞舞的过程中,微小的铁屑在空中燃烧并冷却。
Ⅱ.图2是铁丝分别在空气中和氧气中反应的情况比较。
Ⅲ.下表是不同形状的铁与不同浓度的氧气反应的情况比较:
(1)“打铁花”前需将铁块熔化为$1600°\mathrm{C}$左右的铁水,铁块熔化成铁水发生的是
(2)打铁花时铁屑在空中燃烧的文字表达式为
(3)图2中集气瓶底部少量水的作用是
(4)比较表中①和②,可得出的结论是
Ⅰ.打铁花(如图1)是流传于豫晋地区的民间传统焰火技艺,是国家级非物质文化遗产之一。表演者将高温铁水击向高空后,铁水便会迅速化为粉碎的微小铁屑,在向上或向下飞舞的过程中,微小的铁屑在空中燃烧并冷却。
Ⅱ.图2是铁丝分别在空气中和氧气中反应的情况比较。
Ⅲ.下表是不同形状的铁与不同浓度的氧气反应的情况比较:
(1)“打铁花”前需将铁块熔化为$1600°\mathrm{C}$左右的铁水,铁块熔化成铁水发生的是
物理
(填“物理”或“化学”)变化。(2)打铁花时铁屑在空中燃烧的文字表达式为
铁$+$氧气$\xrightarrow{点燃}$四氧化三铁
。(3)图2中集气瓶底部少量水的作用是
防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底
。(4)比较表中①和②,可得出的结论是
化学反应的剧烈程度与反应物之间的接触面积有关
。答案
9.(1)物理
(2)铁$+$氧气$\xrightarrow{点燃}$四氧化三铁
(3)防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底
(4)化学反应的剧烈程度与反应物之间的接触面积有关
(2)铁$+$氧气$\xrightarrow{点燃}$四氧化三铁
(3)防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底
(4)化学反应的剧烈程度与反应物之间的接触面积有关
解析
【分析】
我们逐问梳理解题思路：
1. 判断变化类型的核心依据是看是否有新物质生成，铁块熔化为铁水的过程中，仅铁的状态从固态变为液态，没有产生新物质，因此属于物理变化。
2. 铁屑燃烧是铁和氧气在点燃条件下发生化合反应生成四氧化三铁，按照文字表达式的书写规范，标注反应条件即可。
3. 回忆铁丝在氧气中燃烧的实验操作要点，反应会生成高温熔融物，直接掉落会损坏集气瓶，由此推导瓶底水的作用。
4. 对比①和②两组实验，找出唯一的变量：铁的形状不同，对应反应物的接触面积不同，其余条件完全一致，结合反应现象的差异，用控制变量法推导对应的实验结论。
【解析】
(1) 铁块熔化成铁水的过程中，仅物质状态发生改变，无新物质生成，因此属于物理变化。
(2) 铁屑在空中与氧气在点燃条件下反应生成四氧化三铁，对应的文字表达式为：铁$+$氧气$\xrightarrow{点燃}$四氧化三铁。
(3) 铁丝燃烧会产生高温的四氧化三铁熔融物，若直接溅落到集气瓶底，会导致瓶底受热不均发生炸裂，因此集气瓶底部预留少量水的作用是防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底。
(4) 实验①和②中，氧气浓度、温度等其他反应条件均相同，仅铁的形态不同，铁粉的接触面积远大于铁丝，反应更剧烈，因此可得出对应结论。
【答案】
(1) 物理
(2) 铁$+$氧气$\xrightarrow{点燃}$四氧化三铁
(3) 防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底
(4) 化学反应的剧烈程度与反应物之间的接触面积有关
【知识点】
物理变化判断，铁的燃烧，控制变量法应用
【点评】
本题以非遗传统技艺“打铁花”为情境载体，将基础化学概念、氧气性质实验、对比实验探究结合起来，既考察了学生对核心基础知识点的掌握程度，也引导学生用化学原理解释生活中的民俗现象，渗透了传统文化教育，整体设问梯度平缓，侧重基础应用。
【难度系数】
0.8
我们逐问梳理解题思路：
1. 判断变化类型的核心依据是看是否有新物质生成，铁块熔化为铁水的过程中，仅铁的状态从固态变为液态，没有产生新物质，因此属于物理变化。
2. 铁屑燃烧是铁和氧气在点燃条件下发生化合反应生成四氧化三铁，按照文字表达式的书写规范，标注反应条件即可。
3. 回忆铁丝在氧气中燃烧的实验操作要点，反应会生成高温熔融物，直接掉落会损坏集气瓶，由此推导瓶底水的作用。
4. 对比①和②两组实验，找出唯一的变量：铁的形状不同，对应反应物的接触面积不同，其余条件完全一致，结合反应现象的差异，用控制变量法推导对应的实验结论。
【解析】
(1) 铁块熔化成铁水的过程中，仅物质状态发生改变，无新物质生成，因此属于物理变化。
(2) 铁屑在空中与氧气在点燃条件下反应生成四氧化三铁，对应的文字表达式为：铁$+$氧气$\xrightarrow{点燃}$四氧化三铁。
(3) 铁丝燃烧会产生高温的四氧化三铁熔融物，若直接溅落到集气瓶底，会导致瓶底受热不均发生炸裂，因此集气瓶底部预留少量水的作用是防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底。
(4) 实验①和②中，氧气浓度、温度等其他反应条件均相同，仅铁的形态不同，铁粉的接触面积远大于铁丝，反应更剧烈，因此可得出对应结论。
【答案】
(1) 物理
(2) 铁$+$氧气$\xrightarrow{点燃}$四氧化三铁
(3) 防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底
(4) 化学反应的剧烈程度与反应物之间的接触面积有关
【知识点】
物理变化判断，铁的燃烧，控制变量法应用
【点评】
本题以非遗传统技艺“打铁花”为情境载体，将基础化学概念、氧气性质实验、对比实验探究结合起来，既考察了学生对核心基础知识点的掌握程度，也引导学生用化学原理解释生活中的民俗现象，渗透了传统文化教育，整体设问梯度平缓，侧重基础应用。
【难度系数】
0.8
10.(2025·化州期中)同学们,你们知道潜水用的钢瓶中装的是什么气体吗?其实,这种气体既不是氧气,也不是普通的空气,而是一种特殊的空气——人造空气。人造空气是将普通空气中的氮气除去后,把氧气和氦气按照$1:4$的比例混合起来制成。
这种人造空气中的氦气极难溶于水,可以防止潜水员从深海处上升体内恢复常压时产生氮气泡造成的“气塞症”。人造空气的密度只有普通空气的三分之一,呼吸起来也比普通空气轻松得多,可以减轻人呼吸的困难,因此还常用于治疗支气管哮喘等疾病。
(1)人造空气属于
(2)工业上通过分离液态空气获取大量氧气和氮气,这种方法是根据二者的
(3)潜水员水下作业时携带“人造空气”,是利用其中的氧气具有
(4)下列关于人造空气的说法错误的是
a.在“人造空气”中,燃着的蜡烛不会迅速熄灭
b.在“人造空气”中带火星的小木条会复燃
c.氦气是一种稀有气体,可以用来制造电光源
d.氮气是一种难溶于水的气体,氮气比氦气更难溶于水
(5)自然界中能产生大量氧气的化学反应是
这种人造空气中的氦气极难溶于水,可以防止潜水员从深海处上升体内恢复常压时产生氮气泡造成的“气塞症”。人造空气的密度只有普通空气的三分之一,呼吸起来也比普通空气轻松得多,可以减轻人呼吸的困难,因此还常用于治疗支气管哮喘等疾病。
(1)人造空气属于
混合物
(填“纯净物”或“混合物”)。(2)工业上通过分离液态空气获取大量氧气和氮气,这种方法是根据二者的
沸点
不同,属于物理变化
(填“物理变化”或“化学变化”)。介绍氮气的一种用途:用作保护气(合理即可)
。(3)潜水员水下作业时携带“人造空气”,是利用其中的氧气具有
能供给呼吸
的性质。(4)下列关于人造空气的说法错误的是
bd
(填序号)。a.在“人造空气”中,燃着的蜡烛不会迅速熄灭
b.在“人造空气”中带火星的小木条会复燃
c.氦气是一种稀有气体,可以用来制造电光源
d.氮气是一种难溶于水的气体,氮气比氦气更难溶于水
(5)自然界中能产生大量氧气的化学反应是
光合作用
(填“光合作用”或“呼吸作用”)。答案
10.(1)混合物
(2)沸点 物理变化 用作保护气(合理即可)
(3)能供给呼吸
(4)bd
(5)光合作用
(2)沸点 物理变化 用作保护气(合理即可)
(3)能供给呼吸
(4)bd
(5)光合作用
解析
【分析】
我们逐问梳理解题思路：
1. 第一问判断物质类别，只需看组成物质的种类数：人造空气是氧气和氦气两种物质混合得到的，含有多种组分，因此属于混合物。
2. 第二问回忆工业制氧的原理：分离液态空气是利用氮气和氧气的沸点不同，升温时沸点低的组分先汽化分离，整个过程没有新物质生成，属于物理变化；氮气化学性质稳定，常用作保护气，也可用于制氮肥等。
3. 第三问，潜水员水下作业需要呼吸，携带人造空气是利用氧气可以供给呼吸的性质。
4. 第四问逐个验证选项：a选项人造空气氧气占比为1/(1+4)=20%，和普通空气氧含量一致，燃着的蜡烛不会迅速熄灭，说法正确；b选项普通空气中氧含量21%都不能让带火星木条复燃，人造空气氧含量仅20%，无法让带火星木条复燃，说法错误；c选项氦气属于稀有气体，通电时可发出不同颜色的光，可用于制造电光源，说法正确；d选项题干明确说明氦气极难溶于水，可避免产生氮气泡，说明氮气比氦气更易溶于水，该说法错误，因此选错误的bd。
5. 第五问，自然界中光合作用是二氧化碳和水在光照下生成有机物和氧气，是大量产氧的反应，呼吸作用是消耗氧气的，因此填光合作用。
【解析】
(1) 人造空气由氧气、氦气两种不同物质组成，含有多种物质，因此属于混合物。
(2) 工业分离液态空气时，利用氧气和氮气的沸点差异，控制温度先后将两种组分分离，该过程没有生成新物质，属于物理变化；氮气化学性质不活泼，可作食品保护气（或制氮肥、填充灯泡等，合理即可）。
(3) 氧气能够供给呼吸，可满足潜水员水下的呼吸需求，因此人造空气中保留氧气。
(4) 逐一分析选项：
a. 人造空气中氧气体积分数为20%，和普通空气接近，燃着的蜡烛可以正常燃烧，不会迅速熄灭，a正确；
b. 带火星的木条复燃需要较高浓度的氧气，20%浓度的氧气无法让带火星木条复燃，b错误；
c. 氦气属于稀有气体，通电时能发出有色光，可用于制作电光源，c正确；
d. 题干说明氦气极难溶于水，可避免氮气泡引发的气塞症，说明氮气比氦气更易溶于水，d错误；
因此错误选项为bd。
(5) 植物的光合作用吸收二氧化碳释放氧气，是自然界产生大量氧气的核心反应，因此填光合作用。
【答案】
(1) 混合物
(2) 沸点；物理变化；用作保护气(合理即可)
(3) 能供给呼吸
(4) bd
(5) 光合作用
【知识点】
纯净物与混合物判断，氧气的性质，工业制氧原理
【点评】
本题结合潜水用人造空气的科普情境命题，紧密围绕空气相关的基础知识点展开，难度较低，解题时需要注意结合题干给出的新信息判断选项，避免脱离题目描述出现错判。
【难度系数】
0.7
我们逐问梳理解题思路：
1. 第一问判断物质类别，只需看组成物质的种类数：人造空气是氧气和氦气两种物质混合得到的，含有多种组分，因此属于混合物。
2. 第二问回忆工业制氧的原理：分离液态空气是利用氮气和氧气的沸点不同，升温时沸点低的组分先汽化分离，整个过程没有新物质生成，属于物理变化；氮气化学性质稳定，常用作保护气，也可用于制氮肥等。
3. 第三问，潜水员水下作业需要呼吸，携带人造空气是利用氧气可以供给呼吸的性质。
4. 第四问逐个验证选项：a选项人造空气氧气占比为1/(1+4)=20%，和普通空气氧含量一致，燃着的蜡烛不会迅速熄灭，说法正确；b选项普通空气中氧含量21%都不能让带火星木条复燃，人造空气氧含量仅20%，无法让带火星木条复燃，说法错误；c选项氦气属于稀有气体，通电时可发出不同颜色的光，可用于制造电光源，说法正确；d选项题干明确说明氦气极难溶于水，可避免产生氮气泡，说明氮气比氦气更易溶于水，该说法错误，因此选错误的bd。
5. 第五问，自然界中光合作用是二氧化碳和水在光照下生成有机物和氧气，是大量产氧的反应，呼吸作用是消耗氧气的，因此填光合作用。
【解析】
(1) 人造空气由氧气、氦气两种不同物质组成，含有多种物质，因此属于混合物。
(2) 工业分离液态空气时，利用氧气和氮气的沸点差异，控制温度先后将两种组分分离，该过程没有生成新物质，属于物理变化；氮气化学性质不活泼，可作食品保护气（或制氮肥、填充灯泡等，合理即可）。
(3) 氧气能够供给呼吸，可满足潜水员水下的呼吸需求，因此人造空气中保留氧气。
(4) 逐一分析选项：
a. 人造空气中氧气体积分数为20%，和普通空气接近，燃着的蜡烛可以正常燃烧，不会迅速熄灭，a正确；
b. 带火星的木条复燃需要较高浓度的氧气，20%浓度的氧气无法让带火星木条复燃，b错误；
c. 氦气属于稀有气体，通电时能发出有色光，可用于制作电光源，c正确；
d. 题干说明氦气极难溶于水，可避免氮气泡引发的气塞症，说明氮气比氦气更易溶于水，d错误；
因此错误选项为bd。
(5) 植物的光合作用吸收二氧化碳释放氧气，是自然界产生大量氧气的核心反应，因此填光合作用。
【答案】
(1) 混合物
(2) 沸点；物理变化；用作保护气(合理即可)
(3) 能供给呼吸
(4) bd
(5) 光合作用
【知识点】
纯净物与混合物判断，氧气的性质，工业制氧原理
【点评】
本题结合潜水用人造空气的科普情境命题，紧密围绕空气相关的基础知识点展开，难度较低，解题时需要注意结合题干给出的新信息判断选项，避免脱离题目描述出现错判。
【难度系数】
0.7
