15 氧烛是一种常用于潜艇中的化学氧源,主要成分为氯酸钠
(氯酸钠在加热的条件下反应生成氯化钠和氧气),同时还含
有适量的催化剂、镁粉(燃烧时提供氯酸钠分解所需的热
量)等。下列说法中正确的是 (
C
)
① 氧烛在使用时可能具有照明的功能
② 氧烛反应中既有分解反应,也有化合反应
③ 使用完后,产氧药块中原物质的质量
均减小
④ 镁粉过少会使反应无法持续进行,过多将减少产氧量

A.③④
B.①②③
C.①②④
D.①②③④
答案:C
【解析】① 镁粉燃烧会发出耀眼的白光,所以氧烛在使用时可能具有照明的功能。② 氯酸钠受热分解生成氯化钠和氧气,该反应属于分解反应;镁粉和氧气在点燃的条件下反应生成氧化镁,该反应属于化合反应。③ 化学反应前后,催化剂的质量和化学性质均不发生改变。④ 镁粉过少,产生的热量不足,会导致氯酸钠无法持续分解;镁粉过多,燃烧时会消耗较多的氧气,从而减少产氧量。
解析:
【分析】
本题需结合氧烛的成分(氯酸钠、催化剂、镁粉)及相关化学知识,逐一分析四个说法的正误,从而确定正确选项。先明确各物质的性质、反应类型及催化剂的特点,再判断每个说法是否符合化学原理。
【解析】
1. 分析①:镁粉燃烧时会产生耀眼的白光,因此氧烛在使用时可能具有照明功能,该说法正确;
2. 分析②:氯酸钠受热分解生成氯化钠和氧气,符合“一变多”特征,属于分解反应;镁粉与氧气在点燃条件下反应生成氧化镁,符合“多变一”特征,属于化合反应,因此反应中既有分解反应也有化合反应,该说法正确;
3. 分析③:催化剂在化学反应前后质量和化学性质均不改变,因此产氧药块中的催化剂质量不会减小,“原物质的质量均减小”的说法错误;
4. 分析④:镁粉的作用是提供氯酸钠分解所需的热量,若镁粉过少,产生的热量不足,会导致氯酸钠无法持续分解;若镁粉过多,镁燃烧会消耗较多氧气,从而减少产氧量,该说法正确。
综上,①②④正确,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
分解反应、化合反应、催化剂的性质
【点评】
本题结合氧烛的实际应用,综合考查了化学反应类型、催化剂的特点、物质的性质与用途的关系,需要学生逐一分析每个说法,结合化学原理判断正误,难度适中。
【难度系数】
0.5
二、填空与简答题(共27分)
16(8分)工业制氧气有四种方法,分别是分离液态空气法、膜分离技术、分子筛制氧法(吸附法)和电解制氧法。如图是采用膜分离技术制取氧气的简易流程:

(1)膜分离技术制取氧气采用的是
物理
(填“物理”或“化学”)变化。
(2)分离液态空气法制取氧气的原理是利用
液氮和液氧的沸点不同
。
(3)空气中,氮气和氧气的体积比约为
C
(填字母)。
A. $5:1$
B. $1:5$
C. $4:1$
D. $1:4$
(4)分子筛制氧法:分子筛是一种内部分布有均匀微小孔径的固体,可以把空气中的氧分子吸入孔穴而得到氮气,则氮气的分子直径
大于
(填“大于”或“小于”)氧气的分子直径。
答案:(1) 物理
(2) 液氮和液氧的沸点不同
(3) C
(4) 大于
解析:
【分析】
本题围绕工业制氧气的相关知识展开,需结合膜分离技术、分离液态空气法的原理,空气的成分比例,以及分子直径的相关知识逐一分析:
1. 判断膜分离技术制取氧气的变化类型,需看过程中是否有新物质生成;
2. 分离液态空气法的原理,是利用液氮和液氧的沸点差异;
3. 计算氮气和氧气的体积比,需依据空气中两者的体积分数;
4. 分析分子筛制氧法时,根据“氧分子被吸入孔穴、氮气被分离”,判断两种分子的直径大小。
【解析】
(1)膜分离技术制取氧气,只是将空气中的氮气和氧气进行分离,没有新物质生成,因此属于物理变化;
(2)分离液态空气法制取氧气,是利用液氮和液氧的沸点不同,氮气沸点更低,先从液态空气中蒸发出来,剩余的主要是液氧;
(3)空气中氮气的体积分数约为78%,氧气约为21%,则氮气和氧气的体积比约为78:21≈4:1,故选C;
(4)分子筛能将氧分子吸入孔穴,而氮气被分离,说明氧分子可以通过分子筛的孔径,氮气分子无法通过,因此氮气的分子直径大于氧气的分子直径。
【答案】
(1) 物理
(2) 液氮和液氧的沸点不同
(3) C
(4) 大于
【知识点】
空气成分、工业制氧原理、物理变化判断
【点评】
本题考查工业制氧气的基础知识点,涵盖膜分离技术、分离液态空气法等内容,涉及空气成分比例、变化类型判断、分子性质等,均为化学学科的基础考点,整体难度较低,适合学生巩固相关知识。
【难度系数】
0.7
17(7分)在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点。结合如图回答问题:

(1)图Ⅰ中Y表示的是
原子
。
(2)图Ⅱ为某原子的结构示意图,其中m的值为
16
,该原子在化学反应中易
得到
(填“得到”或“失去”)电子。
(3)图Ⅲ中溴元素属于
非金属
(填“金属”或“非金属”)元素。
(4)溴元素的化学性质与图Ⅳ中
B
(填字母)元素的化学性质相似。
(5)图Ⅳ中A元素为钾元素,其位于元素周期表的第
四
周期。
(6)在氯化钾、铜、二氧化碳三种物质中,由原子构成的物质是
铜
。
答案:(1) 原子
(2) 16 得到
(3) 非金属
(4) B
(5) 四
(6) 铜
解析:
【分析】
本题围绕宏观、微观与符号的联系,考查构成物质的微粒、原子结构示意图、元素周期表等基础知识点,需结合相关概念规律逐一分析:
1. 明确构成物质的三种基本微粒,推导图Ⅰ中Y的类别;
2. 利用原子中质子数等于核外电子数计算m,结合最外层电子数判断得失电子情况;
3. 根据元素名称偏旁判断元素类别;
4. 依据元素化学性质与最外层电子数的关系,找出与溴化学性质相似的元素;
5. 利用周期数等于原子电子层数,确定钾元素的周期;
6. 分析各物质的构成微粒,确定由原子构成的物质。
【解析】
(1)构成物质的微粒有分子、原子、离子,原子可构成分子,原子得失电子形成离子,且原子能直接构成物质,因此Y表示原子;
(2)原子中质子数=核外电子数,图Ⅱ中核外电子总数为2+8+6=16,故m=16;该原子最外层电子数为6,在化学反应中易得到2个电子达到稳定结构;
(3)溴元素名称带“氵”旁,属于非金属元素;
(4)元素的化学性质由原子最外层电子数决定,溴原子最外层电子数为7,图Ⅳ中B元素原子最外层电子数也为7,故二者化学性质相似;
(5)元素周期表中,周期数等于原子的电子层数,钾原子的核外有4个电子层,因此钾位于第四周期;
(6)氯化钾由钾离子和氯离子构成,铜由铜原子直接构成,二氧化碳由二氧化碳分子构成,故由原子构成的物质是铜。
【答案】
(1) 原子
(2) 16;得到
(3) 非金属
(4) B
(5) 四
(6) 铜
【知识点】
物质的构成;原子结构示意图;元素周期表
【点评】
本题考查化学核心基础概念,知识点均为初中化学必掌握内容,难度较低,需准确记忆相关规律即可解答。
【难度系数】
0.7