第二单元 空气和氧气（单元专项）

原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 第二单元 空气和氧气 核心考点过关 考点 1 空气的成分、用途及保护 1.汽车安全气囊内所装的化学物质，能在碰撞后 10毫秒内生成一种空气中含量最多的气体， 该气体是（ ） A．氧气 B．氮气 C．氦气 D．二氧化碳 2.（2024·山东滨州·中考真题）下列关于空气的说法错误的是（ ） A．空气中氮气的质量分数为 78% B．稀有气体可用于制造电光源 C．氧气能供给生物呼吸 D．植树造林可以改善空气质量 3.空气质量日报是通过新闻媒体向社会发布的环境信息，可增强人们对环境的关注，提高 全民的环境保护意识。空气质量日报发布的空气质量污染指数项目中不包含下列项目的 （ ） ①可吸入颗粒物 ② PM2.5 ③二氧化氮 ④二氧化硫 ⑤二氧化碳 ⑥一氧化碳 ⑦臭氧 A．⑤ B．⑤⑦ C．③⑤⑦ D．①②③⑥⑦ 考点 2 空气中氧气含量的测定 4.拉瓦锡利用如图实验研究空气成分，下列说法合理的是（ ） 考点 1 空气的成分、用途及保护 考点 2 空气中氧气含量的测定 考点 3 纯净物与混合物 考点 4 氧气的性质 考点 5 氧气的制取 考点 6 催化剂 考点 7 化学反应类型 核心考点过关 模块导航 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 A．汞槽和曲颈甑中汞的作用都是消耗氧气 B．将曲颈甑中的汞换成木炭不影响测定结果 C．结束加热后不需冷却，立即测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度 D．实验结束后，发现曲颈甑中剩余气体不支持燃烧，说明空气为混合物 5.（2024·内蒙古赤峰·中考真题）如图是测定空气中氧气含量的改进实验装置（夹持装置已 省略），对该实验认识正确的是（ ） A．现象：实验过程中，红磷燃烧，产生大量白雾 B．推论：实验后，玻璃管中剩余气体具有可燃性 C．分析：红磷的量多或少，都不会影响实验结果 D．评价：用改进装置实验，能减少对空气的污染 6.分别在图甲装置的燃烧匙内放置足量铁粉、白磷，用电热丝引燃(铁粉能在空气中燃烧)。 氧气含量随时间的变化情况如图乙，下列说法错误的是（ ） A．温度传感器显示，燃烧过程中瓶内温度均升高 B．待铁粉或白磷熄灭后，应立即打开弹簧夹 C．分析图乙可知，用铁粉测定空气里氧气含量的结果更准确 D．利用电热丝引燃，无需打开瓶塞，实验测定结果更准确 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 3 7.空气中氧气含量的测定如下图所示。 （1）实验原理：利用红磷在密闭集气瓶中燃烧，燃烧反应的文字表达式为 ， 燃烧过程中消耗了 ，导致集气瓶内气压 ，因此，水会进入集气瓶 内。通过进入瓶内水的体积来测量空气中所含氧气的体积。 （2）反应现象：红磷燃烧产生大量的 生成 色固体；冷却后打开止 水夹，水进入集气瓶中约为原集气瓶空气体积的 。 （3）实验成功的关键：①装置气密性要 ，防止因装置漏气而影响测量结果； ②使用红磷要过量；③ 后才能打开止水夹，避免因热胀冷缩造成误差；④不能 用碳、硫等代替红磷，因为碳、硫燃烧后有 生成，不能得到预期的实验结果。 考点 3 纯净物与混合物 易错点：纯净物与混合物的判断 8.（2023•湖北鄂州•中考真题）下列物质中属于纯净物的是（ ） A．水泥砂浆 B．液态氮 C．汽水 D．洁净的空气 9.下列物质中，属于纯净物的是（ ） ①白酒 ②食醋 ③液氧 ④汽水 ⑤冰水 ⑥澄清石灰水 ⑦净化后的空气 ⑧二氧化碳 A．②③⑧ B．⑤⑥⑧ C．③⑤⑧ D．③⑥⑧ 考点 4 氧气的性质 10.（2024·广西·中考真题）潜水员水下作业时需要携带氧气瓶，这是因为氧气（ ） A．无色无味 B．密度比空气大 C．能支持燃烧 D．能供给呼吸 11.（2024·河南·中考真题）氧气性质活泼，能支持燃烧。下列物质在氧气中燃烧，能生成 无色、无味气体的是（ ） A．铁丝 B．硫粉 C．红磷 D．木炭 易错点：混淆物质在空气或氧气中反应的现象 12.（2023·天津·中考真题）下列对实验现象的描述正确的是（ ） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 4 A．硫在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰 B．红磷在空气中燃烧产生大量白雾 C．木炭在空气中充分燃烧生成黑色固体 D．铁丝在氧气中燃烧时，火星四射，生成黑色固体 考点 5 氧气的制取 13.（2024·福建·中考真题）实验室用于高锰酸钾制取氧气的下列装置或操作中，错误的是 （ ） A． B． C． D． 易错点：实验室制取氧气的操作顺序 14.（2024·江苏扬州·中考真题）实验室用高锰酸钾制取并用排水集气法收集较纯净的氧气。 下列实验操作的先后顺序合理的是（ ） A．检查装置气密性时，先用手握住试管，再将导管的一端伸入水中 B．先向试管中加入高锰酸钾固体，再检查装置气密性 C．实验时，先将导管伸入集气瓶中，再点燃酒精灯 D．气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯 15.实验是进行科学探究的重要方式。“追梦”活动小组在实验室中制取氧气并探究其性质， 请根据如图所示装置回答问题。 （1）实验室制取氧气的方法有多种，例如： ①加热分解高锰酸钾固体 ②利用二氧化锰作催化剂分解过氧化氢溶液 若用方法①制取氧气应选用的发生装置是 （选填字母序号），选择时考虑的因素 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 5 是 ；若用方法②制取氧气，其反应原理用文字表达式表示为 。 （2）可用 D装置收集氧气，原因是 ；用 F装置探究氧气性质时，发现铁丝剧烈燃 烧，反应的文字表达为 ，由此得出氧气具有的化学性质是 。 考点 6 催化剂 易错点：催化剂的特点和作用 16.实验室用过氧化氢制氧气的实验中，应加入少量二氧化锰。下列说法中正确的是（ ） A．二氧化锰是一种白色粉末状固体 B．二氧化锰在反应前后中的质量和化学性质都没有改变 C．能作过氧化氢分解的催化剂只有二氧化锰这一种物质 D．加入二氧化锰可以增加过氧化氢分解产生氧气的质量 17.（2024·江苏苏州·中考真题）某实验小组设计如图实验对过氧化氢（H2O2）分解进行探 究。（MnO2表示二氧化锰） 下列相关说法不．正确的是（ ） A．对比实验甲和乙，探究 H2O2浓度对 H2O2分解速率的影响 B．对比实验乙和丁，探究MnO2对 H2O2分解速率的影响 C．对比实验甲和丙，探究温度对 H2O2分解速率的影响 D．对比实验甲、丙和丁，探究MnO2和温度对 H2O2分解速率影响的程度 18.（2024·山西·中考真题）探究“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 6 （1）实验现象：图 1中带火星木条不复燃。图 3中的现象为 。 （2）实验结论：二氧化锰可使过氧化氢分解的速率 。 【问题与思考】 （3）研究表明，二氧化锰是该反应的催化剂、它在反应前后的化学性质有无变化？ （4）常温下，图 1试管内也产生了氧气，但带火星木条不能复燃的原因可能是什么？ 19.催化剂可改变化学反应速率，二氧化锰是一种常见的催化剂。 （1）实验室用过氧化氢溶液制取氧气，常用二氧化锰作催化剂，反应的文字表达式是 ， 将带火星的木条伸入盛有氧气的集气瓶中，现象是 。 （2）若用 30%的过氧化氢溶液和二氧化锰制备氧气，反应速率太快。为获得平稳的气流， 下列发生装置(如图 1)最合适的是 (填字母)。 （3）氯化铁对过氧化氢分解也有催化作用，为比较二氧化锰和氯化铁对过氧化氢分解快慢 的不同影响，用如图 2装置进行实验。启动传感器，注入过氧化氢溶液，氧气体积分数随 时间变化情况如图 3。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 7 ①初始时氧气的体积分数不为 0，原因是 ； ②写出使过氧化氢分解较快的催化剂是 ，判断依据： 。 考点 7 化学反应类型 20 .(2024黑龙江绥化期中)下列化学反应既不是化合反应也不是分解反应的是（ ） A.水 通电 → 氢气+氧气 B.碳酸钠+盐酸—→氯化钠+水+二氧化碳 C.氧化钙+水—→氢氧化钙 D.二氧化碳+水—→碳酸 21.化学反应有多种分类，化合反应、分解反应、氧化反应的关系可用如图表示，其中 b处 可表示的化学反应是（ ） A．石蜡+氧气点燃 水+二氧化碳 B．红磷+氧气点燃 五氧化二磷 C．水通电 氢气+氧气 D．石灰石+盐酸→氯化钙+二氧化碳+水 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 第二单元 空气和氧气 核心考点过关 答案解析 考点 1 空气的成分、用途及保护 1.【答案】B 【解析】A.氧气是空气中含量占第二位的气体，故错误； B.氮气是空气中含量最多的气体，故正确； C.氦气是稀有气体，在空气中含量较少，故错误； D.二氧化碳在空气中含量较少，故错误。 故选 B。 2.【答案】A 【解析】A.空气中氮气占空气总体积 78%，不是质量分数，故 A符合题意； B.稀有气体通电时会发出不同颜色的光，可制造多种电光源，故 B不符合题意； C.氧气用于供给动植物的呼吸，故 C不符合题意； D.植树造林可以吸收有害气体，改善空气质量，故 D不符合题意。 故选 A。 3.【答案】A 【解析】目前计入空气质量评价的主要污染物为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸 入颗粒物、细颗粒物和臭氧等。PM2.5属于可吸入颗粒物，二氧化碳是空气的固有成分，无 毒，不是空气污染物，故不包括二氧化碳。 故选 A。 考点 2 空气中氧气含量的测定 4.【答案】D 【解析】A.曲颈甑中汞在加热的条件下，与氧气反应，且生成物为固体；汞槽中汞隔绝氧 气，形成液封，不会消耗氧气，错误； B.木炭在空气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳是气体，化学反应前后，压强的变化不大， 无法测定空气中氧气的含量，错误； 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 C.结束加热后，应等冷却至室温后，测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度，否则气体受热膨胀， 占据了一定的体积，会导致测定结果偏小，错误； D.空气中氧气与汞反应，剩余气体不支持燃烧，说明存在两类物质，至少由两种物质组成， 空气为混合物，正确。 故选 D。 5.【答案】D 【解析】A.实验过程中，红磷燃烧，产生大量白烟，A错误； B.实验后，红磷有剩余，且不再燃烧，说明玻璃管中剩余气体不具有可燃性，B错误； C.红磷必须过量，确保试管中的氧气被完全消耗，红磷不足会导致试管中有氧气剩余，测 量结果偏小，C错误； D.红磷燃烧产生的五氧化二磷是有毒物质，该装置在密封装置内引燃红磷，能减少五氧化 二磷对空气的污染，D正确。 故选 D。 6.【答案】B 【解析】A.物质燃烧会放出热量故温度传感器显示，实验过程中瓶内温度升高，说法正确； B.待铁粉或白磷熄灭后，并恢复至室温后，打开弹簧夹，说法错误； C.分析图乙氧气最终的含量可知：铁粉的是 0.05%，红磷的是 3%，因此消耗氧气更彻底的 是铁粉，测量结果更准确，说法正确； D.利用电热丝加热铁粉和红磷，不需要打开装置，使得装置气密性更好，防止空气逸出实 验结果更准确，说法正确。 故选 B。 7.【答案】（1）磷+氧气点燃 五氧化二磷 氧气 减小 （2）白烟 白 5 1 /五分之一 （3）好 冷却至室温 气体 【解析】（1）红磷燃烧生成五氧化二磷，文字表达式为：磷+氧气点燃 五氧化二磷； 燃烧过程中消耗了氧气，导致集气瓶内气压减小，因此，水会进入集气瓶内； （2）反应现象：红磷燃烧产生大量的白烟，生成白色固体；氧气约占空气总体积的 5 1 ，冷 却后打开止水夹，水进入集气瓶中约为原集气瓶空气体积的 5 1 ； 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 3 （3）实验成功的关键：①装置气密性要好，不能漏气，防止因装置漏气而影响测量结果； ②使用红磷要过量，防止消耗不完氧气，影响测量结果；③冷却至室温后才能打开止水夹， 避免因热胀冷缩造成误差；④不能用碳、硫等代替红磷，因为碳燃烧生成二氧化碳气体、 硫燃烧生成二氧化硫气体，碳、硫燃烧后有气体生成，不能得到预期的实验结果。 考点 3 纯净物与混合物 8.【答案】B 【解析】纯净物是指含有一种物质组成的物质，据此分析解答。 A.水泥砂浆含有水和沙子等物质，属于混合物，不符合题意； B.液态氮即液态的氮气，是由一种物质组成的，是纯净物，符合题意； C汽水中含有碳酸、水等物质，属于混合物，不符合题意； D.洁净的空气中含有氮气、氧气等物质，属于混合物，不符合题意。 故选 B。 9.【答案】C 【解析】①白酒是由酒精和水混合而成，属于混合物； ②食醋是由醋酸和水混合而成，属于混合物； ③液氧是液态氧气，由氧气一种物质组成，属于纯净物； ④汽水是由碳酸、水等混合而成，属于混合物； ⑤冰是固态的水，冰水由水一种物质组成，属于纯净物； ⑥澄清石灰水是由氢氧化钙和水混合而成，属于混合物； ⑦净化后的空气是由氮气、氧气等混合而成，属于混合物； ⑧二氧化碳由同种物质组成，属于纯净物。 故属于纯净物的是：③⑤⑧。 故选 C。 考点 4 氧气的性质 10.【答案】D 【解析】潜水员水下作业时需要携带氧气瓶，这是因为氧气能供给呼吸，与氧气无色、无 味、密度比空气大、能支持燃烧无关，故选 D。 11.【答案】D 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 4 【解析】A.铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体，故选项 A错误； B.硫粉在氧气中燃烧生成一种具有刺激性气味的气体，故选项 B错误； C.红磷在氧气中燃烧，生成一种白色固体，故选项 C错误； D.木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体，故选项 D正确。 故选 D。 12.【答案】D 【解析】A.硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，故选项说法错误； B.红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，而不是白雾，故选项说法错误； C.木炭在空气中充分燃烧，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，故选项说法错误； D.铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体，故选项说法正确。 故选 D。 考点 5 氧气的制取 13.【答案】D 【解析】A.高锰酸钾固体需要在加热的条件下分解制取氧气，属于固固加热制气体，试管 口要略向下倾斜，防止冷凝水倒流，造成试管炸裂，且试管口要塞一团棉花，防止加热时 粉末状物质进入导管，故 A正确，不符合题意； B.氧气不易溶于水，故可用排水法来收集，故 B正确，不符合题意； C.氧气密度比空气略大，可选择向上排空气法收集，故 C正确，不符合题意； D.氧气密度比空气略大，可选择向上排空气法收集，故 D错误，符合题意。 故选 D。 14.【答案】D 【解析】A.检查装置的气密性时，应先将导管的一端伸入水中，然后用手紧握试管，观察 导管口是否有气泡冒出，有气泡冒出，说明装置气密性良好，不符合题意； B.应先检查装置的气密性，然后向试管中加入高锰酸钾固体，防止装置漏气，浪费药品， 不符合题意； C.实验时，先点燃酒精灯，待导管口气泡连续均匀冒出时，再将导管伸入集气瓶中开始收 集氧气，因为一开始排出的是空气，不符合题意； D.气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水倒流，炸裂试管，符合题 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 5 意。 故选 D。 15.【答案】（1）A 试剂的状态和反应条件 过氧化氢 二氧化锰 水+ 氧气 （2）氧气的密度比空气大 铁+氧气 四氧化三铁 助燃性 【解析】（1）方法①是加热分解高锰酸钾固体制取氧气，需要进行加热，所以选择装置 A。 固体加热型发生装置适用于一种或两种以上的固体进行反应，且需要加热，所以在选择时 需要考虑药品的状态和反应的条件；方法②利用二氧化锰作催化剂分解过氧化氢溶液制取 氧气，所以文字表达式为：过氧化氢 二氧化锰 水+ 氧气。故填：A.试剂的状态和反应条件、 过氧化氢 二氧化锰 水+ 氧气； （2）氧气不易溶于水，且密度比空气大，在收集的时候可以选择排水法或者向上排空气法。 装置 D是向上排空气法，所以可以推知填写氧气的密度比空气大；铁丝在氧气中剧烈燃烧， 火星四射，放出热量，生成黑色固体，其文字表达式为： 铁+氧气 四氧化三铁；铁丝 可以在氧气中燃烧，可以知道氧气具有助燃性。故填：氧气的密度比空气大、铁+氧气 四氧化三铁、助燃性。 考点 6 催化剂 16.【答案】B 【解析】A.二氧化锰是一种黑色粉末状固体，故选项说法错误； B.过氧化氢制氧气的实验中，加入少量二氧化锰起催化作用，二氧化锰在反应前后中的质 量和化学性质都没有改变，故选项说法正确； C.硫酸铜溶液、氧化铁也能作过氧化氢分解的催化剂，故选项说法错误； D.催化剂只能改变化学反应速率，但对生成物质量无影响，使用催化剂不能增加生成物的 量，加入二氧化锰不能增大过氧化氢分解的氧气的质量。故选项说法错误。 故选：B。 17.【答案】B 【解析】A.根据控制变量法，甲和乙的变量是过氧化氢的浓度，则对比实验甲和乙，探究 H2O2浓度对 H2O2分解速率的影响，故说法正确； B.实验乙和丁的变量有浓度和二氧化锰，变量不唯一，则乙、丁不能探究MnO2对 H2O2分 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 6 解速率的影响，故说法错误； C.甲和丙的变量是温度不同，丙的温度高，反应速率快，则对比实验甲和丙，探究温度对 H2O2分解速率的影响，故说法正确； D.根据 C项的分析，对比甲和丙可以探究温度对 H2O2分解速率的影响，对比实验甲、丁， 变量是二氧化锰，则可以探究MnO2对 H2O2分解速率的影响，故说法正确。 故选 B。 18.【答案】（1）带火星的木条复燃 （2）加快 （3）无变化 （4）常温下，过氧化氢分解速率缓慢产生氧气量很少，不足以使带火星的木条复燃 【解析】（1）图 1中没有加入二氧化锰，带火星木条不复燃。图 3中过氧化氢在二氧化锰 的催化下分解生成氧气和水，氧气具有助燃性，现象为带火星的木条复燃； （2）说明二氧化锰可使过氧化氢分解的速率加快； （3）二氧化锰是该反应的催化剂，它在反应前后的化学性质不变； （4）常温下，图 1试管内也产生了氧气，但带火星木条不能复燃的原因可能是常温下，过 氧化氢分解速率缓慢产生氧气量很少，不足以使带火星的木条复燃。 19.【答案】（1）过氧化氢 二氧化锰 水+ 氧气 带火星的木条复燃 （2）B （3）装置中含有空气，空气中约含 21% 的氧气 二氧化锰 因为二氧化锰作催化 剂时，产生等量氧气所需的时间比氯化铁更短 【解析】（1）实验室用过氧化氢溶液制取氧气的原理是：过氧化氢溶液在二氧化锰的催化 下反应生成水和氧气，该反应的文字表达式为：过氧化氢 二氧化锰 水+ 氧气；氧气具有助 燃性，所以将带火星的木条伸入盛有氧气的集气瓶中，现象是带火星的木条复燃。故答案 为：过氧化氢 二氧化锰 水+ 氧气；带火星的木条复燃。 （2）用 30%的过氧化氢溶液和二氧化锰制备氧气，由于过氧化氢浓度太大，反应会比较剧 烈，为获得平稳的气流，所以要将过氧化氢溶液用水稀释，并且要选择分液漏斗来控制反 应速率。 A.过氧化氢和二氧化锰先放在锥形瓶中，未等分液漏斗中的水流入，锥形瓶中的反应已剧 烈发生，故 A不合适； 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 7 B.水和二氧化锰先放在锥形瓶中，等分液漏斗中的过氧化氢溶液加入锥形瓶，过氧化氢被 水稀释，浓度降低，反应速度降低，故 B合适； C.由于长颈漏斗不能控制液体的流速，所以不能较好地控制反应的速度，故 C不合适； D.水和二氧化锰先放在锥形瓶中会先发生剧烈反应，又由于长颈漏斗不能控制液体的流速， 所以无法控制反应的速度，故 D不合适，所以选 B。 （3）由于装置中含有空气，空气中约含 21%的氧气，所以初始时氧气的体积分数不为 0。 故答案为：装置中含有空气，空气中约含 21%的氧气。 根据比较二氧化锰和氯化铁对过氧化氢分解快慢的曲线图，可知当氧气体积分数都达到 32% 时，二氧化锰用的时间为 9 s，氯化铁用时大于 60 s，所以使过氧化氢分解较快的催化 剂是二氧化锰，原因是二氧化锰作催化剂时，产生等量氧气所需的时间比氯化铁更短。故 答案为：二氧化锰；因为二氧化锰作催化剂时，产生等量氧气所需的时间比氯化铁更短。 考点 7 化学反应类型 20 .【答案】B 【解析】化合反应的特征是多变一，C、D选项符合化合反应特征；分解反应的特征是一变 多，A选项符合分解反应特征；B选项既不是化合反应，也不是分解反应。故选 B。 21.【答案】B 【分析】分析图示可知，b处表示的是化合反应又是氧化反应的化学反应。物质与氧气发 生的反应，属于氧化反应，而化合反应指的是由两种或两种以上的物质反应生成一种新物 质的反应。 【解析】A.石蜡与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水，属于氧化反应，但反应后 生成两种新物质，不属于化合反应，选项错误； B.红磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，属于氧化反应，且反应是两种物质反 应生成一种新物质的反应，符合化合反应的特点，属于化合反应，选项正确； C.水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，不属于氧化反应，且反应是一种物质反应生成 两种新物质的反应，属于分解反应，不属于化合反应，选项错误； D.碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，既不是氧化反应，也不属于化合反应， 选项错误。 故选 B。