9. 科学思维 模型建构 如图所示，化学概念间存在包含、并列、交叉等关系，下列说法正确的是（）


A.纯净物与混合物属于包含关系
B.缓慢氧化与氧化反应属于交叉关系
C.物理变化与化学变化属于包含关系
D.氧化反应与化合反应属于交叉关系

D 【点拨】物质分为纯净物和混合物，纯净物、混合物属于并列关系，A错误；缓慢氧化属于氧化反应，两者属于包含关系，B错误；物理变化与化学变化属于并列关系，C错误；有的反应既是化合反应又是氧化反应，氧化反应、化合反应属于交叉关系，D正确。

【分析】
本题需先明确化学中常见概念的定义，结合题目给出的包含、并列、交叉三种关系，逐一分析每个选项中两个概念的所属关系，从而选出正确答案。解题时要先回忆各概念的分类依据，再对应关系图判断。
【解析】
1. 分析选项A：物质根据组成物质的种类分为纯净物和混合物，二者是不同的物质类别，无包含关系，属于并列关系，故A错误。
2. 分析选项B：氧化反应是物质与氧发生的反应，缓慢氧化是进行得很慢、不易察觉的氧化反应，因此缓慢氧化属于氧化反应的一种，二者是包含关系，并非交叉关系，故B错误。
3. 分析选项C：物质的变化根据是否有新物质生成分为物理变化和化学变化，二者属于并列关系，不是包含关系，故C错误。
4. 分析选项D：氧化反应是物质与氧的反应，化合反应是两种或两种以上物质生成另一种物质的反应。部分反应既是氧化反应又是化合反应（如碳燃烧），部分仅为氧化反应（如甲烷燃烧），部分仅为化合反应（如氧化钙与水反应），因此二者属于交叉关系，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
物质的分类、氧化反应与化合反应的关系、物质的变化
【点评】
本题考查化学概念间的关系，需准确掌握各化学概念的定义及分类，区分包含、并列、交叉三种关系，是化学基础概念的常见考查题型。
【难度系数】
0.5

10. 2025·济南市中区期中 新考法·数字化实验 兴趣小组的同学做的“铁丝在氧气中燃烧”实验如图甲所示，通过仪器测量得到如图乙所示数据，下列关于该实验的说法中，正确的是（）


A.实验前瓶内收集的是纯净的氧气
B.铁丝大约在20 s左右停止燃烧
C.铁丝停止燃烧是因为瓶内氧气被耗尽
D.反应停止生成的黑色固体是氧化铁

B 【点拨】由图乙所示数据可知，开始时氧气的体积分数为80%，则实验前瓶内收集的不是纯净的氧气，A错误；铁丝大约在20 s左右停止燃烧，因为20 s后氧气的体积分数不再变化，B正确；铁丝停止燃烧时，氧气没有耗尽，C错误；铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，则反应停止时生成的黑色固体是四氧化三铁，D错误。

【分析】
本题结合数字化实验的氧气体积分数变化图像，考查铁丝在氧气中燃烧的实验相关知识。解题时需逐一分析每个选项，结合图像数据和实验原理判断正误：先根据实验前氧气的初始体积分数判断是否为纯净氧气，再依据氧气体积分数的变化趋势确定铁丝燃烧停止的时间，接着分析铁丝停止燃烧时剩余氧气的量，最后回忆铁丝燃烧的产物成分。
【解析】
1. 选项A：由图乙可知，实验开始时瓶内氧气的体积分数为80%，而纯净氧气的体积分数为100%，因此实验前收集的不是纯净氧气，A错误。
2. 选项B：观察图乙，20s后氧气的体积分数不再明显下降，说明铁丝的燃烧反应大约在20s左右停止，B正确。
3. 选项C：铁丝停止燃烧时，氧气的体积分数约为25%，并未被完全耗尽，因此停止燃烧不是因为氧气耗尽，C错误。
4. 选项D：铁丝在氧气中燃烧生成的黑色固体是四氧化三铁（Fe₃O₄），氧化铁为红棕色固体，不是该反应的产物，D错误。
【答案】
B
【知识点】
氧气的性质、铁丝燃烧实验
【点评】
本题以数字化实验为载体，考查铁丝在氧气中燃烧的实验细节，需要学生结合图像信息和基础实验知识分析选项，注重对实验数据的解读能力，难度适中。
【难度系数】
0.6

11. (科学思维 科学推理 (1)如图1所示，氧气要穿过迷宫，从入口顺利地走到出口，途中遇到不反应的物质才能通过(反应条件省略)。

①图中的箭头标出了氧气正确的行走路线，氧气不能从甲处通过，甲处的物质可能是(填字母)。
A. 木炭 B. 水 C. 氦气
②在迷宫中，氧气碰到了三种阻止它前进的物质，氧气与这三种物质的反应都属于反应。
(2)将集满氧气的两个集气瓶如图2所示放置，并分别同时迅速插入一根带火星的木条，发现木条均复燃，并且甲中燃烧比乙中更旺，该实验说明氧气具有的两点性质分别是。

(1) ①A ②氧化
(2) 氧气能支持燃烧、氧气密度比空气大
【点拨】(1) ①木炭在氧气中能燃烧，水、氢气都不能和氧气反应，故甲处的物质可能为木炭。②铁、磷、物质甲都能与氧气反应，这些反应都属于氧化反应。
(2) 木条能够复燃说明氧气能够支持燃烧，瓶口向上比瓶口向下时燃烧更旺，说明氧气的密度比空气大。

【分析】
本题围绕氧气的性质设置问题，需结合题目规则和实验现象分析：(1)中氧气通过迷宫的规则是只能经过不反应的物质，据此判断甲处物质；再根据反应类型定义判断反应类别；(2)中根据木条复燃和燃烧剧烈程度差异，推导氧气的性质。
【解析】
(1)①根据题意，氧气只能通过不反应的物质，甲处氧气无法通过，说明甲能与氧气反应。选项中，A木炭可在氧气中燃烧，能与氧气反应；B水、C氦气均不与氧气反应，因此甲处物质为木炭，选A。
(1)②氧气与三种阻止前进的物质发生的反应，都是物质与氧元素结合的反应，符合氧化反应的定义，故属于氧化反应。
(2)带火星的木条插入集气瓶后均复燃，说明氧气能支持燃烧；甲瓶（瓶口向上放置）中木条燃烧比乙瓶（瓶口向下放置）更旺，是因为氧气密度比空气大，正放时瓶内氧气不易逸出，浓度更高，因此说明氧气密度比空气大。
【答案】
(1)①A；②氧化；(2)氧气能支持燃烧、氧气密度比空气大
【知识点】
氧气的化学性质、氧化反应、氧气的物理性质
【点评】
本题结合情境考查氧气的核心性质，属于初中化学基础题型，注重知识的应用，需学生掌握氧气的反应性、助燃性及密度相关知识点。
【难度系数】
0.7

12. 2024·东营节选 新考法·传统工艺 非遗表演“打铁花”不仅有“火树银花落，万点星辰开”的古老浪漫，而且蕴含着丰富的化学原理。
（1）“打铁花”就是将生铁熔化后的铁水打向空中，形成铁花。请用符号表达式表示其中的主要原理：。
（2）表演者将铁水打得又高又散的主要原因是。
（3）为了探究影响铁燃烧的因素，某兴趣小组进行了如下实验：

（4）有同学认为不做实验二也能得到同样的结论，你认为他的依据是。

(1) Fe + O₂$\xrightarrow{点燃}$Fe₃O₄
(2) 增大铁水与空气的接触面积，使其充分燃烧
(3) 氧气浓度会影响铁燃烧（合理即可）；立即燃烧；接触面积会影响铁燃烧（合理即可）
(4) “打铁花”的原理和现象已经验证了接触面积可以影响铁燃烧（合理即可）
【点拨】(1) “打铁花”过程中铁和氧气在点燃的条件下反应生成四氧化三铁，据此书写符号表达式。
(2) 铁水打得又高又散的主要目的是增大铁水与空气的接触面积，使其充分燃烧。

【分析】
要解决本题，需结合铁燃烧的反应原理、影响燃烧的因素，以及题目中的实验和“打铁花”的实际现象分析：
1. 第（1）问：“打铁花”是铁与氧气在点燃条件下的反应，需正确书写该反应的符号表达式；
2. 第（2）问：将铁水打得又高又散，目的是改变铁与氧气的接触面积，结合燃烧条件分析原因；
3. 第（3）问：实验一对比空气和氧气中铁丝的燃烧情况，得出氧气浓度对铁燃烧的影响；实验二对比铁丝和铁粉（接触面积不同）在空气中的现象，得出接触面积对铁燃烧的影响；
4. 第（4）问：结合“打铁花”中铁水打散后能燃烧的现象，对应接触面积的影响，说明无需实验二也能得出结论。
【解析】
（1）“打铁花”过程中，铁与氧气在点燃条件下反应生成四氧化三铁，符号表达式为：$\ce{Fe + O_{2}\xrightarrow{点燃}Fe_{3}O_{4}}$；
（2）将铁水打得又高又散，可增大铁水与空气（氧气）的接触面积，使铁能更充分地燃烧，从而形成绚丽的铁花；
（3）实验一中，铁丝在空气中不燃烧，在氧气中剧烈燃烧，说明氧气浓度会影响铁的燃烧；实验二中，铁粉与空气接触面积更大，现象为铁粉在空气中立即燃烧，说明接触面积会影响铁的燃烧；
（4）“打铁花”时，铁水被打散后接触面积增大，铁能在空气中燃烧，这一现象已经验证了接触面积对铁燃烧的影响，因此不做实验二也能得出相关结论。
【答案】
(1) $\ce{Fe + O_{2}\xrightarrow{点燃}Fe_{3}O_{4}}$；
(2) 增大铁水与空气的接触面积，使其充分燃烧；
(3) 氧气浓度会影响铁燃烧；立即燃烧；接触面积会影响铁燃烧；
(4) “打铁花”的原理和现象已经验证了接触面积可以影响铁燃烧（合理即可）。
【知识点】
铁的燃烧、影响燃烧的因素
【点评】
本题结合非遗“打铁花”的实际情境，考查铁燃烧的反应原理及影响燃烧的因素，将化学知识与生活、传统文化结合，既考查基础知识点，又培养学生分析实际问题的能力，难度适中。
【难度系数】
0.6