4. 图中A～G表示初中化学常见的物质，通常情况下，A、F为红色固体，D、F、G的状态（即固态、液态、气态）各不相同。C能使澄清石灰水变浑浊，E在纯净的D中剧烈燃烧，产生明亮的蓝紫色火焰。图中“—”表示两端的物质间能发生化学反应，“→”表示物质间存在转化关系，反应条件、部分反应物或生成物已略去。下列说法正确的是 （）

A.B、C、E、F均属于混合物
B.绿色植物能实现C和D的相互转化
C.G能在空气中剧烈燃烧，拉瓦锡曾利用这个原理测定空气的成分
D.将E在盛有D的集气瓶中点燃，应先在集气瓶中装少量水吸收白烟，从而减少污染

4.B

【分析】
首先根据题目特征信息推断各物质：C能使澄清石灰水变浑浊，确定C为CO₂；E在纯净D中燃烧产生蓝紫色火焰，对应硫在氧气中燃烧的现象，故E为S，D为O₂；A为红色固体且能与O₂反应，红色固体铜符合，故A为Cu，A转化为B，则B为CuO；F为红色固体，结合D、F、G状态不同（D为气态），可知F为红色固态的HgO，G为液态的Hg，满足三者状态各不相同。再逐一分析选项判断正误。
【解析】
1. 物质推断：
C能使澄清石灰水变浑浊，故C是CO₂；
E在纯净D中燃烧产生蓝紫色火焰，初中化学中硫在氧气中燃烧符合该现象，故E为S，D为O₂；
A为红色固体且能与O₂反应，红色固体铜可与氧气反应，故A为Cu，A转化为B，则B为CuO；
F为红色固体，D（O₂）可转化为F，结合D、F、G状态不同（D为气态），可知F为红色固态的HgO，G为液态的Hg，满足三者状态（气态、固态、液态）各不相同。
2. 选项分析：
A选项：B（CuO）、C（CO₂）、E（S）、F（HgO）均为纯净物，不是混合物，A错误；
B选项：绿色植物光合作用将CO₂转化为O₂，呼吸作用将O₂转化为CO₂，能实现C和D的相互转化，B正确；
C选项：G为Hg，Hg在空气中不能剧烈燃烧，拉瓦锡利用Hg与O₂加热反应测定空气成分，并非剧烈燃烧，C错误；
D选项：E为S，在O₂中燃烧生成SO₂气体，无白烟，集气瓶中装水是吸收SO₂气体减少污染，D错误。
【答案】
B
【知识点】
物质推断、氧气性质、二氧化碳性质
【点评】
本题为物质推断结合选项分析题，需先依据特征性质推断物质，再逐一判断选项，关键是抓住物质的颜色、状态、特征反应等信息，难度中等。
【难度系数】
0.5

5. 请完成对氧气性质的实验探究。
Ⅰ. 探究氧气的物理性质
通常情况下，氧气是一种无色、无臭的气体，降温、加压就会使其发生如下所示的状态改变。
氧气$\xrightarrow[①]{101\ \mathrm{kPa}、-183\ °\mathrm{C}}$液态氧$\xrightarrow[②]{101\ \mathrm{kPa}、-218.4\ °\mathrm{C}}$固态氧
(1)液态氧的颜色是色，过程①和②中发生的变化都是（选填“物理”或“化学”）变化，理由是。
Ⅱ. 探究氧气的化学性质


(2)实验1中可以观察到的实验现象是。
(3)实验2中发生反应的文字表达式为。
(4)实验3为铁丝的燃烧实验。
①步骤a中，将铁丝绕成螺旋状的目的是。
②步骤b中，点燃火柴后，待火柴梗时，再（选填“缓慢”或“迅速”）伸入集气瓶中。
③步骤c中，集气瓶底铺一层细沙的目的是。
铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种固体。反应的文字表达式为。
Ⅲ. 探究铁丝燃烧产生火星四射的原因
【查阅资料】日常生活中的铁制品都含有少量的碳杂质。
【实验内容】取4根长短相同、直径均为0.38 mm、含碳量不同的铁丝分别在足量的氧气中燃烧。
【实验现象】

(5)推测表中“未记录”部分的内容可能是。
【实验结论】
(6)通过以上实验，说明铁丝燃烧产生火星四射的现象，可能与有关。
【反思与评价】
(7)同学们认为铁丝燃烧的现象还与氧气的浓度有关，所以想收集不同浓度的氧气进行相关实验。用排水法收集，若预先向250 mL的集气瓶中装入100 mL水，当集气瓶中的水正好排完时，收集到氧气的体积分数为。（按空气中氧气的体积分数为$\frac{1}{5}$计算）

5.(1)淡蓝 物理 没有新物质生成 (2)带有火星的木条复燃 (3)硫＋氧气$\xrightarrow{\mathrm{点燃}}$二氧化硫 (4)①增大铁丝与氧气的接触面积 ②即将燃尽 缓慢 ③防止反应产生的高温固体溅落瓶底，避免集气瓶炸裂 黑色 铁＋氧气$\xrightarrow{\mathrm{点燃}}$四氧化三铁 (5)剧烈燃烧，火星四射 (6)含碳量 (7)52%

【分析】本题围绕氧气的性质展开实验探究，解题思路如下：1. 回忆氧气的物理性质，明确液态氧的颜色，根据变化中是否有新物质生成判断物理/化学变化；2. 结合常见物质在氧气中燃烧的实验现象、反应表达式解答化学性质部分；3. 掌握铁丝燃烧实验的操作要点（铁丝绕螺旋的目的、火柴梗的处理、集气瓶底的防护）；4. 根据实验探究的变量（铁丝含碳量）分析铁丝燃烧火星四射的原因；5. 利用排水法收集氧气的体积计算方法，结合空气中氧气的占比计算氧气的体积分数。
【解析】
(1) 氧气在101kPa、-183℃时变为液态氧，液态氧为淡蓝色；过程①②只是氧气的状态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化。
(2) 实验1是将带火星的木条伸入氧气中，氧气能支持燃烧，因此观察到带火星的木条复燃。
(3) 实验2是硫在氧气中燃烧，反应的文字表达式为：硫＋氧气$\xrightarrow{\mathrm{点燃}}$二氧化硫。
(4) ① 将铁丝绕成螺旋状，可增大铁丝与氧气的接触面积，使铁丝更易持续燃烧；② 点燃火柴后，待火柴梗即将燃尽时，再缓慢伸入集气瓶，防止火柴燃烧消耗过多氧气，保证铁丝在充足氧气中燃烧；③ 铁丝燃烧生成高温的四氧化三铁，集气瓶底铺一层细沙是为了防止高温固体溅落瓶底，避免集气瓶炸裂；铁丝在氧气中燃烧生成黑色的四氧化三铁，反应的文字表达式为：铁＋氧气$\xrightarrow{\mathrm{点燃}}$四氧化三铁。
(5) 含碳铁丝在氧气中燃烧，会出现剧烈燃烧、火星四射的现象，因此“未记录”部分为剧烈燃烧，火星四射。
(6) 实验中控制铁丝长短、直径相同，仅改变含碳量，观察到不同现象，说明铁丝燃烧产生火星四射与含碳量有关。
(7) 集气瓶容积为250mL，预先装入100mL水，则瓶内空气体积为250mL - 100mL = 150mL，空气中氧气的体积为150mL×$\frac{1}{5}$=30mL；排水法收集的氧气体积为100mL，因此总氧气体积为100mL + 30mL = 130mL，氧气的体积分数为$\frac{130mL}{250mL}$×100% = 52%。
【答案】
5.(1)淡蓝 物理 没有新物质生成 (2)带有火星的木条复燃 (3)硫＋氧气$\xrightarrow{\mathrm{点燃}}$二氧化硫 (4)①增大铁丝与氧气的接触面积 ②即将燃尽 缓慢 ③防止反应产生的高温固体溅落瓶底，避免集气瓶炸裂 黑色 铁＋氧气$\xrightarrow{\mathrm{点燃}}$四氧化三铁 (5)剧烈燃烧，火星四射 (6)含碳量 (7)52%
【知识点】
氧气的性质、物理变化与化学变化的判断、物质在氧气中的燃烧实验
【点评】
本题是氧气性质的综合实验探究题，涵盖氧气的物理性质、化学性质的核心知识点，以及实验操作细节、实验探究的变量控制和体积计算，注重考查学生的基础知识点掌握和实验分析能力，是初中化学的常规重点题型。
【难度系数】
0.6