第2单元 空气和氧气（讲义）-2024-2025学年九年级化学上册阶段性复习讲解与训练（人教版2024）

第二单元 《空气和氧气》考点专项复习（原卷版） •知识点1 我们周围的空气 •知识点2 氧气 •知识点3 制取氧气 知识点1：我们周围的空气 一、空气组成的测定 1、空气组成的判断 （1）放置在空气中的酥瓜子会变软，铁制品会生锈，敞口的浓硫酸会变稀且质量增大，敞口的浓盐酸在瓶口会形成白雾等，说明空气组成中含有水蒸气。 （2）放置在空气中的澄清的石灰水变浑浊，来说明空气组成中含有二氧化碳。 2、拉瓦锡研究空气成分：用定量的方法实验，第一次明确提出了“空气是由氧气和氮气组成”。其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。 3、实验室测定空气中氧气含量 （1）装置图 （2）实验原理：红磷在密闭空间中燃烧消耗氧气，使得密闭空间中压强减小，打开弹簧夹，大气压将烧杯中的水压入集气瓶中。（压入的水的体积=被消耗的氧气的体积）（白磷同红磷燃烧的反应原理和现象相同，只是二者能够燃烧的温度不同，白磷40oC，红磷240oC） （3）实验现象：红磷燃烧，放出热量，产生大量白烟，装置冷却到室温后打开弹簧夹，烧杯内的水倒流入集气瓶，约占集气瓶内气体体积的1/5。 （4）实验结论：氧气约占空气总体积的1/5。点燃 点燃 （5）反应原理:文字表达式：磷 + 氧气 五氧化二磷 符号表达式：P + O2 P2O5 （6）氧气的体积分数=【氧气的体积/被测定空气的体积】x100% 二、纯净物和混合物 1、纯净物：由一种物质组成的。 2、混合物：两种或多种物质组成的。这些物质相互间没有发生化学反应，各物质都保持 各自的性质。 三、空气各成分的体积分数和用途 1、空气的主要成分（按体积分数）：氮气（N2）78%，氧气（O2）21%（氮气与氧气体积比约为4比1），稀有气体0.94%，二氧化碳（CO2）0.03%，其它气体和杂质0.03%。 2、空气主要成分的性质和用途 氧气 氮气 稀有气体 主要性质 无色、无味气体，不易溶于水，不可燃，能支持燃烧，能供给呼吸。 无色、无味气体，难溶于水，不燃烧也不支持燃烧，不供给呼吸，化学性质不活泼。 无色、无味气体，通电时能发出不同颜色的光（物理性质），化学性质很不活泼（不易和别的物质反应）。 用途 ①动植物呼吸②医疗急救③金属切割④炼钢⑤宇宙航行 ①作保护气②食品充氮作防腐剂等③用于制造低温环境或医疗上冷冻麻醉④制硝酸和氮肥 ①作保护气②制多种用途的电光源等③氦气充气球（密度比空气小且化学性质稳定）④氦气用于制造低温环境 四、保护大气环境 1、造成空气污染的物质 （1）有害气体：（一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）、二氧化硫（SO2））。 （2）可吸入颗粒物：烟尘。 2、污染来源：空气中的有害物质来自化石燃料的燃烧，工厂排放的废气及汽车排放的尾气。 3、被污染的空气带来的危害：损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡。 4、存在的环境问题：温室效应、臭氧空洞、酸雨。 6、空气污染的防治措施 （1）防止空气污染的措施：加强大气质量监测,改善环境状态、植树造林、使用清洁能源。 （2）目前空气污染指数包括：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、臭氧。 7、未来化学将朝着“绿色化学”“绿色消毁”和“绿色生产”的方向发展。 知识点2：氧气 一、氧气的性质和用途 1、氧气的物理性质：通常情况下，是无色无味的气体，标准状况下，密度略大于空气，不易溶于水。降温后，氧气可以变为淡蓝色的液体，甚至淡蓝色雪花状固体。 2、氧气的化学性质：（很活泼）具有助燃性（支持燃烧）和氧化性。 3、氧气的检验：用带火星的木条伸到集气瓶中，若复燃则是氧气。 4、氧气的用途：支持燃烧和供给呼吸。 二、化合反应与氧化反应 1、基本反应类型 （1）化合反应：由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。 （2）分解反应：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。 2、非基本反应类型：氧化反应即物质与氧发生的化学反应。 注意：“氧”而不只是限于“氧气”，有氧气参加的反应一定属于氧化反应，但氧化反应不一定都有氧气参与。 氧化反应不一定是化合反应（石蜡的燃烧生成了水和二氧化碳两种物质），化合反应不一定是氧化反应。 三、氧气与碳、磷、硫、铁等物质反应现象 1、木炭（黑色固体）燃烧 （1）现象：空气中红热；氧气中剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成的无色无味气体能使澄清石灰水变浑浊。 （2）文字表达式：碳+ 氧气二氧化碳 点燃 （3）符号表达式：C + O2CO2 点燃 2、硫粉（淡黄色）燃烧 （1）现象：空气中发出微弱的淡蓝色火焰；氧气中发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生 成一种有刺激性气味的气体。 （2）文字表达式：硫+ 氧气 二氧化硫 符号表达式 ：S + O2 SO2点燃 点燃 （3）注意事项：实验时，要在瓶底装少量水（吸收二氧化硫，防止污染空气）。 3、红磷（暗红色固体）的燃烧 （1）现象：氧气中剧烈燃烧，放出热量，生成大量的白烟 （2）文字表达式：磷 + 氧气 五氧化二磷 符号表达式： P + O2 P2O5点燃 点燃 （3）注意：五氧化二磷（P2O5）是固体，不是气体 4、铁丝（银白色固体）燃烧 （1）现象：空气中红热，不燃烧；氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成一种黑色固体。 （2）文字表达式：铁 + 氧气四氧化三铁 符号表达式：Fe + O2 Fe3O4点燃 点燃 （3）注意事项：集气瓶底部铺少量的细沙或加少量的水，防止高温生成物溅落瓶底炸裂。 知识点3：制取氧气 一、氧气的工业制法 1、分离液态空气法：利用液态氧气和液态氮气的沸点不同。 2、膜分离技术（物理变化）：指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时，实现选择性分离的技术。 二、实验室用氯酸钾或高锰酸钾制取氧气实验 1、药品：高锰酸钾（暗紫色固体）、氯酸钾（白色固体）与二氧化锰（黑色粉末） 2、反应原理：文字表达式：氯酸钾 氯化钾 + 氧气 二氧化锰 △ 3、表达式 （1）符号表达式：KClO3 KCl + O2MnO2 △ （2）文字表达式：高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 （3）符号表达式：KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2。 4、反应装置：固体加热型（高锰酸钾加一团棉花，氯酸钾不需要加棉花） 5、高锰酸钾制氧气的操作步骤 （1）连：连接装置，先下后上，从左到右的顺序。 （2）查：检查装置的气密性，将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，松开手后，导管口出现一段水柱，证明装置不漏气。 （3）装：装入药品，按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽） 试管口塞一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导气管，堵塞导管。 （4）定：固定试管时，试管口应略向下倾斜（防止生成的冷凝水回流，使试管底部炸裂），铁夹应夹在试管的中上部，导管伸入试管稍露出橡皮塞，利于产生的气体排出。 （5）点：加热药品，先使试管均匀受热（预热），后在固体药品部位用酒精灯外焰加热。 （6）收：收集气体，若用排水法收集气体（导管略伸进集气瓶口），当气泡连续均匀冒出时开始收集（因为开始排出的气体是空气，会使得收集的氧气不纯）；当集气瓶口有大量气泡往外冒时，氧气收集满，在水下用玻璃片盖住瓶口，移出水槽，集气瓶正放在桌面上(氧气密度比空气大，正放)，防止气体逸出。若用向上排空气法收集气体，收集时导管应伸入集气瓶底部（为了排尽瓶内空气），验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，若复燃，则氧气已收集满。 （7）移：先将导管移出水面 （8）熄：再停止加热 三、实验室用过氧化氢溶液氧气实验 1、药品：过氧化氢溶液（主要成分H2O2）和二氧化锰（黑色粉末 MnO2） 2、反应原理：文字表达式：过氧化氢 水+氧气符号表达式：H2O2 H2O + O2二氧化锰 MnO2 注：MnO2在该反应中是催化剂，起催化作用。 3、反应装置固液常温型。 4、操作步骤 （1）连：连接仪器、组装实验装置；要小心，不可用力太大，切不可将反应器按在桌子上用力塞橡皮塞，并且，导管稍微露出橡皮塞即可。 （2）查：检查装置的气密性。 （3）加：加入固体药品。 （4）倒：倒入液体药品；要注意长颈漏斗的下端要浸在液面下。 （5）定：用铁架台固定仪器装置，固定时从试管的底部插入，夹在其中上部，先用捏住铁夹，再旋动铁夹上的螺丝，但不可用力过猛；当用锥形瓶做反应器时，此步可省。 （6）收集：氧气的收集。 5、注意事项：长颈漏斗下端管口应该伸入液面以下（液封），防止生成的气体从长颈漏斗中逸出；导管只需略微伸入试管塞，便于气体的导出；装药品时，先装固体后装液体；该装置的优点：可以随时添加液体。 6、收集气体，若用排水法收集气体，当气泡连续均匀冒出时开始收集；当集气瓶口有大量气泡往外冒时，氧气收集满，在水下用玻璃片盖住瓶口，移出水槽，集气瓶正放在桌面上，防止气体逸出。若用向上排空气法收集气体，收集时导管应伸入集气瓶底部，验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，若复燃，则氧气已收集满。 四、催化剂的特点和作用 1、催化剂概念：在化学反应中能改变其他物质的反应速率，但本身的化学性质和质量在反应前后不变的物质。 2、催化剂的特点 （1）“一变，两不变”，即能改变化学反应的速率（加快或减慢），本身的质量和化学性质不变。 （2）“针对性”，即催化剂针对某个化学反应来说，才有意义。例如，不能笼统地说：二氧化锰是催化剂，或者催化剂是二氧化锰等；而应该表达为：二氧化锰是过氧化氢（或氯酸钾）分解的催化剂。 （3）“多样性”，即某个化学反应的催化剂可能有多种。例如，在过氧化氢分解的反应中，二氧化锰、红砖粉末、土豆片、沸石、硫酸铜溶液等都可作催化剂。 而催化作用是指催化剂在化学反应中所起作用（即能改变化学反应的速率）。它包括加快和减慢化学反应的速率两种情况。 3、催化剂理解 （1）催化剂不能改变生成物的质量。 （2）催化剂不是反应物也不是生成物（写在反应条件上）。 （3）一种催化剂只针对某一反应，不同的反应，催化剂可能相同，某一反应的催化剂可能不只一种。 4、证明某物质是催化剂（同时满足即为催化剂） （1）证明是否改变反应速率：相同条件下，加或者不加药品对比实验。 （2）证明质量是否改变：实验前称量一次，实验后分离出来再称量一次。 （3）证明化学性质是否改变：将分离出来的物质再进行实验的操作，观察是否还能改变反应速率。 5、拓展：影响某反应的反应速率的因素 反应物浓度、反应温度、反应物接触面积、是否有催化剂、催化剂种类、催化剂质量等等。 知识点1：我们周围的空气 【典例1】（23-24九年级上·江西南昌·期中）“性质决定用途，用途体现性质”。下列物质的用途主要体现其物理性质的是 A．氧气用于潜水 B．液氮用作制冷剂 C．酒精用作燃料 D．稀有气体作保护气 【典例2】（22-23九年级下·吉林长春·期中）下列关于有关空气的说法中错误的是 A．氮气用于磁悬浮列车 B．氧气用于气焊、气割 C．氦气常充入食品包装防腐 D．二氧化碳是植物光合作用的原料 【典例3】（22-23九年级上·湖南怀化·期中）下列事实说明空气中含有哪些成分？ (1)麻花、饼干等食品放置在空气中一段时间后，会变软，说明空气中含有 。 (2)小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中含有 。 (3)敞口久置于空气中的澄清石灰水变浑浊，说明空气中含有 。 【典例4】（22-23九年级上·内蒙古呼伦贝尔·期中）某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究，请你参与。    【设计实验】第一小组同学共同设计了如下图的A、B两套装置。 (1)大家认为第一小组设计A的套装置合理的理由是 。（提示：观察燃烧匙伸入位置） (2)装置中红磷燃烧的文字表达式为 。 【改进实验】 (3)第二小组同学设计了C实验，较A装置比的优点是： 。 (4)实验后发现测定出的空气中氧气的体积分数低于五分之一，这可能是由哪几种原因引起的？ （写一点即可）。 (5)从实验现象分析可知氧气约占空气总体积的五分之一，本实验还体现了瓶中剩余气体具有 的化学性质。 知识点2：氧气 【典例5】（23-24九年级上·上海金山·期中）属于化学变化的是 A．木炭燃烧 B．冰雪融化 C．汽油挥发 D．霓虹灯通电发出有色的光 【典例6】（23-24九年级下·广东惠州·阶段练习）1777年，舍勒在《火与空气》一书中指出：空气由两种性质不同的“火空气”和“浊空气”组成，其中“火空气”可以支持燃烧、维持生命，而“浊空气”既不能支持燃烧、也不能维持生命。下列关于“火空气”和“浊空气”的说法正确的是 A．蒸馏水中也存在“火空气” B．木炭可以在“火空气”中燃烧 C．“浊空气”的主要成分是二氧化碳 D．“浊空气”在空气中所占的质量分数约为78% 【典例7】（24-25九年级上·广东阳江·阶段练习）空气是生命赖以存在的物质基础，也是人类生产活动的重要资源．回答下列问题： (1)唐诗《风》中有这样两句“过江千尺浪，入竹万竿斜”，诗人观察到的这种自然现象证明了 的存在，它属于 （填“纯净物”或“混合物”）。 (2)小张发现家中有一些牛肉采用真空包装的原因是 。 (3)鱼虾能在水中生存，说明水中含有 ,植物要进行光合作用需要空气中的 。 (4)2021年5月15日，“天问一号”探测器成功着陆火星，火星大气中主要含有二氧化碳（体积分数约为95%），其余为少量的氮气、氩气等，下列推断正确的是 （填序号）。 ①火星大气与地球空气成分相似；②火星上一定存在生命；③可用澄清石灰水鉴别火星大气和地球空气 【典例8】（24-25九年级上·云南文山·阶段练习）如图是硫和铁在氧气中燃烧的实验，根据实验回答下列问题。 (1)硫在氧气中燃烧的文字表达式为 。 (2)硫在氧气中燃烧实验中，集气瓶底部装少量的水，水的作用是 。 (3)铁丝在氧气中燃烧实验中，集气瓶底部预留少量的水，水的作用是 。 知识点3：制取氧气 【典例9】（22-23九年级上·湖南永州·期中）某同学制取氧气时，试管炸裂了，造成试管炸裂的原因可能是下列中的：①没有给试管均匀加热；②试管外壁潮湿；③试管口没有略向下倾斜；④忘了加催化剂；⑤加热时试管与灯芯接触 ⑥收集完氧气，先撤酒精灯；后将导管拿出水面 A．①②③④⑤⑥ B．①②③⑤⑥ C．①②③④⑤ D．①②③⑤ 【典例10】（22-23九年级上·江苏盐城·期中）分别将盛满气体甲、乙、丙的相同试管倒插入盛有相同质量水的烧杯中，一段时间后，观察到如图所示的现象，对于气体甲、乙、丙的分析正确的是    A．气体甲、乙、丙的密度依次增大 B．气体乙比气体甲更易溶于水 C．可以采用排水法收集气体甲 D．可以采用排水法收集气体丙 【典例11】（24-25九年级上·吉林·阶段练习）根据图示的实验回答问题。 (1)甲为铁丝在氧气中燃烧的实验。仪器a的名称为 装置内加入少量水的目的是 ，把铁丝伸入到集气瓶中，没有观察到铁丝燃烧，原因可能是 (答一种)；改进后进行实验，观察到铁丝剧烈燃烧， 。 (2)乙为“分解过氧化氢制氧气反应中二氧化锰的作用”的探究实验，写出加入二氧化锰后发生反应的文字表达式 ；该实验得出的结论是 ，得到该结论依据的现象是 。 【典例12】（24-25九年级上·湖南长沙·阶段练习）实验室利用如图所示装置进行相关实验，请回答下列问题。 (1)写出仪器a的名称： 。 (2)实验室加热高锰酸钾制取氧气时，应选择的发生装置是 （填字母）。 (3)用D装置收集氧气时， ，若复燃，则已经收集满。 (4)小路同学发现用C装置收集到的氧气不纯，可能的原因是 。 一、选择题 1．（24-25九年级上·湖南长沙·阶段练习）分类法在化学学习中是至关重要的。下列有关分类的知识，正确的是 A．纯净物：硫酸铜溶液、二氧化碳、河水 B．混合物：冰水混合物、空气、氧气 C．化合反应：蜡烛在空气中燃烧 D．分解反应：过氧化氢制取氧气 2．（23-24九年级上·重庆渝北·阶段练习）2022年8月26日， 肆虐4天重庆北碚缙云山山火明火全部扑灭，其中采取的“以火灭火”法为人所称道。“以火灭火”是由人工点燃火头与相向烧来的林火对接，使结合部骤然缺氧而使燃烧停止。下列有关氧气的说法正确的是 A．氧气的化学性质很不活泼 B．氧气极易溶于水 C．空气中含量最多的气体是氧气 D．氧气能支持燃烧 3．（24-25九年级上·江苏连云港·阶段练习）下列说法正确的是 A．木炭在氧气中剧烈燃烧，生成黑色固体 B．硫在空气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰 C．化合反应不一定是氧化反应 D．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四溅，放出热量，生成红色粉末 4．（24-25九年级上·广东东莞·阶段练习）空气是人类宝贵的自然资源，下列有关空气的说法错误的是 A．空气是由多种物质组成的混合物 B．氮气和氧气分别约占空气体积的78%和21% C．空气污染指数越高空气质量越差 D．目前计入空气污染指数的有害气体含二氧化硫、二氧化碳、二氧化氮等 5．（24-25九年级上·陕西西安·阶段练习）下列物质均属于纯净物的是 A．纯净的空气  矿泉水 B．氧化镁  澄清石灰水 C．冰水混合物  氧化铜 D．牛奶  氮气 6．（24-25九年级上·湖南长沙·阶段练习）绿水青山就是金山银山，防治环境污染人人有责。下列属于空气污染物的是 A．二氧化碳 B．二氧化硫 C．氮气 D．氧气 7．（24-25九年级上·吉林·阶段练习）下列有关实验的叙述正确的是 A．排水法收集氧气：导管口刚有气泡冒出时立即收集，收集的氧气更纯净 B．鉴别空气、氧气：分别将燃着的木条插入集气瓶中，观察现象 C．探究空气中氧气的含量：点燃红磷并慢慢伸入集气瓶，塞紧瓶塞，导致测定结果偏小 D．用托盘天平称量一定质量的固体试剂：称量过程中发现指针向左偏移，应该添加固体 8．（24-25九年级上·江苏无锡·阶段练习）将过氧化氢溶液平均分成两等份a和b，只向b中加入少量二氧化锰，另一份微微加热。则放出氧气的质量（m）与反应时间（t）的关系的图像正确的是 A． B． C． D． 9．（24-25九年级上·江苏连云港·阶段练习）空气是我们赖以生存的宝贵资源。如图是以空气等为原料合成农业上一种重要的化肥——尿素的工艺流程。下列叙述不正确的是 A．X是空气中含量最多的气体 B．图中分离空气的过程属于物理变化 C．合成尿素反应的基本反应类型为化合反应 D．合成尿素工业制尿素降低了二氧化碳的排放 二、填空题 10．（24-25九年级上·陕西西安·阶段练习）空气是一种非常宝贵的资源。 (1)PM2.5是指大气中小于或等于2.5微米的颗粒物。使用下列交通工具不会增加PM2.5的是______（填序号）。 A．共享单车 B．柴油汽车 C．电动汽车 (2)空气质量日益受到人们的关注，下列物质中被定为计入空气污染指数的有 （填序号）。 ①二氧化碳  ②二氧化硫  ③一氧化碳  ④二氧化氮  ⑤氧气 11．（24-25九年级上·内蒙古巴彦淖尔·阶段练习）以下物质：①食醋②冰水混合物③矿泉水④液氧⑤洁净的空气⑥二氧化硫⑦高锰酸钾加热制取氧气后的固体剩余物；请用序号填空 (1)其中属于纯净物的是 ； (2)属于混合物的是 。 12．（24-25九年级上·湖北宜昌·阶段练习）空气里含量最多的气体是 ，空气中能使带火星的木条复燃的气体是 。鉴别这两种气体的方法是：把燃着的木条分别伸进两个集气瓶里，其中一瓶现象是 ，这瓶气体是氧气。 13．（24-25九年级上·安徽亳州·阶段练习）兴趣小组同学进行了氧气化学性质的相关实验。 (1)实验Ⅰ，可观察到的实验现象是带火星的木条 。 (2)实验Ⅱ集气瓶中少量水的作用是 。 (3)实验Ⅲ为铁丝的燃烧实验。 步骤a中，要把光亮的细铁丝盘成 。 步骤c中，写出铁在氧气中燃烧的文字表达式： 。 观察到步骤b中铁丝不能燃烧，步c中铁丝能燃烧，说明铁丝烧的剧烈程度与 有关。 (4)上述实验，说明氧气是一种化学性质 的气体，能与许多物质发生反应。 三、实验题 14．（24-25九年级上·陕西西安·阶段练习）如下图中甲为实验室用于测定空气中氧气体积分数的常用装置，请回答下列问题。 (1)红磷燃烧的现象是 。 (2)某同学在做该实验时，所测得氧气的体积分数小于1/5，那么可能的原因是（任答一点） 。 (3)该实验后瓶中剩余气体主要为氮气（N2），请推测氮气的化学性质（写一条）： 。 (4)某同学对实验进行反思后，提出了改进方法（如图乙所示），你认为改进后的优点是 。 15．（24-25九年级上·湖南长沙·阶段练习）化学是一门以实验为基础的自然科学，根据如图所示装置回答相关问题。 (1)写出仪器①的名称 。 (2)实验室用二氧化锰和过氧化氢制取并收集较为纯净的氧气可选的装置组合为 （选填字母）。 (3)若用装置F收集O2，气体应该由 （填“a”或“b”）端导入。 (4)若用D装置收集的氧气因含较多空气而不纯净，原因可能是 （写一条）。 16．（24-25九年级上·吉林长春·阶段练习）空气中含有多少氧气呢？学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。 【史料研究】 二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理， (1)采用图1装置，他通过长时间加热汞消耗氧气，进而使得曲颈甑、玻璃钟罩内 减小，玻璃钟罩内液面上升，测出氧气约占空气体积的1/5。 【设计与实验】                                                                       设计并利用图2装置测空气里氧气含量。 (2)红磷在空气中燃烧最明显的现象是： ；反应的符号表达式为： ；该反应的基本类型为： ； (3)在燃烧匙内放入足量的红磷，原因是： ； (4)实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是： 。 17．（24-25九年级上·陕西商洛·阶段练习）根据下列实验装置图回答问题。 (1)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，应选择的发生装置是 (填字母)，反应的文字表达式为 。 (2)用装置C收集氧气时，氧气应从 (填“m”或“n”)端通入。 (3)称取一定质量的高锰酸钾固体放入大试管中，将温度控制在250℃加热制取氧气。实验结束时，同学们发现用排水法收集到的氧气大于理论产量。针对这一现象，同学们进行了如下探究： 【作出猜想】 猜想Ⅰ：反应生成的二氧化锰分解放出氧气； 猜想Ⅱ：反应生成的锰酸钾分解放出氧气； 猜想Ⅲ：反应生成的锰酸钾和二氧化锰分解都放出氧气。 【实验验证】同学们分成两组，分别进行下列实验： ①第一组同学取一定质量的二氧化锰，在250℃条件下加热一段时间，冷却后测得二氧化锰的质量不变，则猜想 错误。 ②第二组同学取一定质量的锰酸钾于试管中，在250℃条件下加热，没有用测定质量的方法但得出猜想Ⅱ正确的结论。该组同学选择的实验方法是 。 四、计算题 18．（24-25九年级上·云南文山·阶段练习）地球上的动植物都离不开氧气。人体每分钟需从空气中得到5L的氧气。 (1)空气中氧气的体积分数约为 。 (2)计算小华10分钟可呼吸空气的体积。（写出计算过程，结果保留一位小数） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二单元 《空气和氧气》考点专项复习（解析版） •知识点1 我们周围的空气 •知识点2 氧气 •知识点3 制取氧气 知识点1：我们周围的空气 一、空气组成的测定 1、空气组成的判断 （1）放置在空气中的酥瓜子会变软，铁制品会生锈，敞口的浓硫酸会变稀且质量增大，敞口的浓盐酸在瓶口会形成白雾等，说明空气组成中含有水蒸气。 （2）放置在空气中的澄清的石灰水变浑浊，来说明空气组成中含有二氧化碳。 2、拉瓦锡研究空气成分：用定量的方法实验，第一次明确提出了“空气是由氧气和氮气组成”。其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。 3、实验室测定空气中氧气含量 （1）装置图 （2）实验原理：红磷在密闭空间中燃烧消耗氧气，使得密闭空间中压强减小，打开弹簧夹，大气压将烧杯中的水压入集气瓶中。（压入的水的体积=被消耗的氧气的体积）（白磷同红磷燃烧的反应原理和现象相同，只是二者能够燃烧的温度不同，白磷40oC，红磷240oC） （3）实验现象：红磷燃烧，放出热量，产生大量白烟，装置冷却到室温后打开弹簧夹，烧杯内的水倒流入集气瓶，约占集气瓶内气体体积的1/5。 （4）实验结论：氧气约占空气总体积的1/5。点燃 点燃 （5）反应原理:文字表达式：磷 + 氧气 五氧化二磷 符号表达式：P + O2 P2O5 （6）氧气的体积分数=【氧气的体积/被测定空气的体积】x100% 二、纯净物和混合物 1、纯净物：由一种物质组成的。 2、混合物：两种或多种物质组成的。这些物质相互间没有发生化学反应，各物质都保持 各自的性质。 三、空气各成分的体积分数和用途 1、空气的主要成分（按体积分数）：氮气（N2）78%，氧气（O2）21%（氮气与氧气体积比约为4比1），稀有气体0.94%，二氧化碳（CO2）0.03%，其它气体和杂质0.03%。 2、空气主要成分的性质和用途 氧气 氮气 稀有气体 主要性质 无色、无味气体，不易溶于水，不可燃，能支持燃烧，能供给呼吸。 无色、无味气体，难溶于水，不燃烧也不支持燃烧，不供给呼吸，化学性质不活泼。 无色、无味气体，通电时能发出不同颜色的光（物理性质），化学性质很不活泼（不易和别的物质反应）。 用途 ①动植物呼吸②医疗急救③金属切割④炼钢⑤宇宙航行 ①作保护气②食品充氮作防腐剂等③用于制造低温环境或医疗上冷冻麻醉④制硝酸和氮肥 ①作保护气②制多种用途的电光源等③氦气充气球（密度比空气小且化学性质稳定）④氦气用于制造低温环境 四、保护大气环境 1、造成空气污染的物质 （1）有害气体：（一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）、二氧化硫（SO2））。 （2）可吸入颗粒物：烟尘。 2、污染来源：空气中的有害物质来自化石燃料的燃烧，工厂排放的废气及汽车排放的尾气。 3、被污染的空气带来的危害：损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡。 4、存在的环境问题：温室效应、臭氧空洞、酸雨。 6、空气污染的防治措施 （1）防止空气污染的措施：加强大气质量监测,改善环境状态、植树造林、使用清洁能源。 （2）目前空气污染指数包括：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、臭氧。 7、未来化学将朝着“绿色化学”“绿色消毁”和“绿色生产”的方向发展。 知识点2：氧气 一、氧气的性质和用途 1、氧气的物理性质：通常情况下，是无色无味的气体，标准状况下，密度略大于空气，不易溶于水。降温后，氧气可以变为淡蓝色的液体，甚至淡蓝色雪花状固体。 2、氧气的化学性质：（很活泼）具有助燃性（支持燃烧）和氧化性。 3、氧气的检验：用带火星的木条伸到集气瓶中，若复燃则是氧气。 4、氧气的用途：支持燃烧和供给呼吸。 二、化合反应与氧化反应 1、基本反应类型 （1）化合反应：由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。 （2）分解反应：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。 2、非基本反应类型：氧化反应即物质与氧发生的化学反应。 注意：“氧”而不只是限于“氧气”，有氧气参加的反应一定属于氧化反应，但氧化反应不一定都有氧气参与。 氧化反应不一定是化合反应（石蜡的燃烧生成了水和二氧化碳两种物质），化合反应不一定是氧化反应。 三、氧气与碳、磷、硫、铁等物质反应现象 1、木炭（黑色固体）燃烧 （1）现象：空气中红热；氧气中剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成的无色无味气体能使澄清石灰水变浑浊。 （2）文字表达式：碳+ 氧气二氧化碳 点燃 （3）符号表达式：C + O2CO2 点燃 2、硫粉（淡黄色）燃烧 （1）现象：空气中发出微弱的淡蓝色火焰；氧气中发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生 成一种有刺激性气味的气体。 （2）文字表达式：硫+ 氧气 二氧化硫 符号表达式 ：S + O2 SO2点燃 点燃 （3）注意事项：实验时，要在瓶底装少量水（吸收二氧化硫，防止污染空气）。 3、红磷（暗红色固体）的燃烧 （1）现象：氧气中剧烈燃烧，放出热量，生成大量的白烟 （2）文字表达式：磷 + 氧气 五氧化二磷 符号表达式： P + O2 P2O5点燃 点燃 （3）注意：五氧化二磷（P2O5）是固体，不是气体 4、铁丝（银白色固体）燃烧 （1）现象：空气中红热，不燃烧；氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成一种黑色固体。 （2）文字表达式：铁 + 氧气四氧化三铁 符号表达式：Fe + O2 Fe3O4点燃 点燃 （3）注意事项：集气瓶底部铺少量的细沙或加少量的水，防止高温生成物溅落瓶底炸裂。 知识点3：制取氧气 一、氧气的工业制法 1、分离液态空气法：利用液态氧气和液态氮气的沸点不同。 2、膜分离技术（物理变化）：指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时，实现选择性分离的技术。 二、实验室用氯酸钾或高锰酸钾制取氧气实验 1、药品：高锰酸钾（暗紫色固体）、氯酸钾（白色固体）与二氧化锰（黑色粉末） 2、反应原理：文字表达式：氯酸钾 氯化钾 + 氧气 二氧化锰 △ 3、表达式 （1）符号表达式：KClO3 KCl + O2MnO2 △ （2）文字表达式：高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 （3）符号表达式：KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2。 4、反应装置：固体加热型（高锰酸钾加一团棉花，氯酸钾不需要加棉花） 5、高锰酸钾制氧气的操作步骤 （1）连：连接装置，先下后上，从左到右的顺序。 （2）查：检查装置的气密性，将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，松开手后，导管口出现一段水柱，证明装置不漏气。 （3）装：装入药品，按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽） 试管口塞一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导气管，堵塞导管。 （4）定：固定试管时，试管口应略向下倾斜（防止生成的冷凝水回流，使试管底部炸裂），铁夹应夹在试管的中上部，导管伸入试管稍露出橡皮塞，利于产生的气体排出。 （5）点：加热药品，先使试管均匀受热（预热），后在固体药品部位用酒精灯外焰加热。 （6）收：收集气体，若用排水法收集气体（导管略伸进集气瓶口），当气泡连续均匀冒出时开始收集（因为开始排出的气体是空气，会使得收集的氧气不纯）；当集气瓶口有大量气泡往外冒时，氧气收集满，在水下用玻璃片盖住瓶口，移出水槽，集气瓶正放在桌面上(氧气密度比空气大，正放)，防止气体逸出。若用向上排空气法收集气体，收集时导管应伸入集气瓶底部（为了排尽瓶内空气），验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，若复燃，则氧气已收集满。 （7）移：先将导管移出水面 （8）熄：再停止加热 三、实验室用过氧化氢溶液氧气实验 1、药品：过氧化氢溶液（主要成分H2O2）和二氧化锰（黑色粉末 MnO2） 2、反应原理：文字表达式：过氧化氢 水+氧气符号表达式：H2O2 H2O + O2二氧化锰 MnO2 注：MnO2在该反应中是催化剂，起催化作用。 3、反应装置固液常温型。 4、操作步骤 （1）连：连接仪器、组装实验装置；要小心，不可用力太大，切不可将反应器按在桌子上用力塞橡皮塞，并且，导管稍微露出橡皮塞即可。 （2）查：检查装置的气密性。 （3）加：加入固体药品。 （4）倒：倒入液体药品；要注意长颈漏斗的下端要浸在液面下。 （5）定：用铁架台固定仪器装置，固定时从试管的底部插入，夹在其中上部，先用捏住铁夹，再旋动铁夹上的螺丝，但不可用力过猛；当用锥形瓶做反应器时，此步可省。 （6）收集：氧气的收集。 5、注意事项：长颈漏斗下端管口应该伸入液面以下（液封），防止生成的气体从长颈漏斗中逸出；导管只需略微伸入试管塞，便于气体的导出；装药品时，先装固体后装液体；该装置的优点：可以随时添加液体。 6、收集气体，若用排水法收集气体，当气泡连续均匀冒出时开始收集；当集气瓶口有大量气泡往外冒时，氧气收集满，在水下用玻璃片盖住瓶口，移出水槽，集气瓶正放在桌面上，防止气体逸出。若用向上排空气法收集气体，收集时导管应伸入集气瓶底部，验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，若复燃，则氧气已收集满。 四、催化剂的特点和作用 1、催化剂概念：在化学反应中能改变其他物质的反应速率，但本身的化学性质和质量在反应前后不变的物质。 2、催化剂的特点 （1）“一变，两不变”，即能改变化学反应的速率（加快或减慢），本身的质量和化学性质不变。 （2）“针对性”，即催化剂针对某个化学反应来说，才有意义。例如，不能笼统地说：二氧化锰是催化剂，或者催化剂是二氧化锰等；而应该表达为：二氧化锰是过氧化氢（或氯酸钾）分解的催化剂。 （3）“多样性”，即某个化学反应的催化剂可能有多种。例如，在过氧化氢分解的反应中，二氧化锰、红砖粉末、土豆片、沸石、硫酸铜溶液等都可作催化剂。 而催化作用是指催化剂在化学反应中所起作用（即能改变化学反应的速率）。它包括加快和减慢化学反应的速率两种情况。 3、催化剂理解 （1）催化剂不能改变生成物的质量。 （2）催化剂不是反应物也不是生成物（写在反应条件上）。 （3）一种催化剂只针对某一反应，不同的反应，催化剂可能相同，某一反应的催化剂可能不只一种。 4、证明某物质是催化剂（同时满足即为催化剂） （1）证明是否改变反应速率：相同条件下，加或者不加药品对比实验。 （2）证明质量是否改变：实验前称量一次，实验后分离出来再称量一次。 （3）证明化学性质是否改变：将分离出来的物质再进行实验的操作，观察是否还能改变反应速率。 5、拓展：影响某反应的反应速率的因素 反应物浓度、反应温度、反应物接触面积、是否有催化剂、催化剂种类、催化剂质量等等。 知识点1：我们周围的空气 【典例1】（23-24九年级上·江西南昌·期中）“性质决定用途，用途体现性质”。下列物质的用途主要体现其物理性质的是 A．氧气用于潜水 B．液氮用作制冷剂 C．酒精用作燃料 D．稀有气体作保护气 【答案】B 【详解】A、氧气可用于潜水，是因为氧气能供给呼吸，该性质属于化学性质，该选项不符合题意； B、液氮可用作制冷剂，是因为液氮挥发吸热，该性质属于物理性质，该选项符合题意； C、酒精可用作燃料，是因为酒精具有可燃性，可燃性属于化学性质，该选项不符合题意； D、稀有气体可作保护气，是因为稀有气体化学性质不活泼，该选项不符合题意。 故选B。 【典例2】（22-23九年级下·吉林长春·期中）下列关于有关空气的说法中错误的是 A．氮气用于磁悬浮列车 B．氧气用于气焊、气割 C．氦气常充入食品包装防腐 D．二氧化碳是植物光合作用的原料 【答案】C 【详解】A、氮气可用于磁悬浮列车，故选项A说法正确； B、氧气具有助燃性，可用于气焊、气割，故选项B说法正确； C、食品包装通常充入氮气以防腐，故选项C说法错误； D、二氧化碳是植物光合作用的原料，故选项D说法正确； 故选：C。 【典例3】（22-23九年级上·湖南怀化·期中）下列事实说明空气中含有哪些成分？ (1)麻花、饼干等食品放置在空气中一段时间后，会变软，说明空气中含有 。 (2)小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中含有 。 (3)敞口久置于空气中的澄清石灰水变浑浊，说明空气中含有 。 【答案】(1)水/水蒸气/H2O (2)氧气/O2 (3)二氧化碳/CO2 【详解】（1）麻花、饼干等食品放置在空气中一段时间后，会变软，这是麻花、饼干吸水之后变软的缘故，说明空气中含有水蒸气； （2）小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中含有氧气，因为氧气能供给呼吸； （3）敞口久置于空气中的澄清石灰水变浑浊，说明空气中有二氧化碳，因为二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊。 【典例4】（22-23九年级上·内蒙古呼伦贝尔·期中）某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究，请你参与。    【设计实验】第一小组同学共同设计了如下图的A、B两套装置。 (1)大家认为第一小组设计A的套装置合理的理由是 。（提示：观察燃烧匙伸入位置） (2)装置中红磷燃烧的文字表达式为 。 【改进实验】 (3)第二小组同学设计了C实验，较A装置比的优点是： 。 (4)实验后发现测定出的空气中氧气的体积分数低于五分之一，这可能是由哪几种原因引起的？ （写一点即可）。 (5)从实验现象分析可知氧气约占空气总体积的五分之一，本实验还体现了瓶中剩余气体具有 的化学性质。 【答案】(1)红磷在稍微低的位置更利于反应的进行，也更利于氧气的消耗 (2) (3)环保（或操作简便、实验结果更准确等） (4)红磷量不足（或装置漏气等） (5)不助燃，不燃烧 【详解】（1）实验A和B的区别在于红磷的位置，而这一点与氧气的密度有关，由于氧气的密度大于空气，所以红磷在稍微低的位置更利于反应的进行，也更利于氧气的消耗； （2）红磷燃烧产生五氧化二磷，表达式是：； （3）实验C是在装置内点燃，这样红磷不会在装置外的空气中燃烧，也就是红磷燃烧的产物有毒的五氧化二磷不会散失到空气造成环境污染，也节约了红磷，即C装置的优点是：环保、操作简便、实验结果更准确等； （4）测定出的空气中氧气的体积分数低于五分之一，原因可能是红磷的量不足或者装置漏气、没有等冷却到室温就打开止水夹等方面的问题； （5）对于氮气的性质，要和氧气对比，红磷过量，氧气反应掉了，而氮气剩余了，说明氮气是不燃烧也不支持燃烧的。 知识点2：氧气 【典例5】（23-24九年级上·上海金山·期中）属于化学变化的是 A．木炭燃烧 B．冰雪融化 C．汽油挥发 D．霓虹灯通电发出有色的光 【答案】A 【详解】A、木炭燃烧过程中有二氧化碳生成，属于化学变化，正确； B、冰雪融化过程中只是状态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化，错误； C、汽油挥发过程中只是状态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化，错误； D、霓虹灯通电发出有色的光过程中没有新物质生成，属于物理变化，错误。 故选A。 【典例6】（23-24九年级下·广东惠州·阶段练习）1777年，舍勒在《火与空气》一书中指出：空气由两种性质不同的“火空气”和“浊空气”组成，其中“火空气”可以支持燃烧、维持生命，而“浊空气”既不能支持燃烧、也不能维持生命。下列关于“火空气”和“浊空气”的说法正确的是 A．蒸馏水中也存在“火空气” B．木炭可以在“火空气”中燃烧 C．“浊空气”的主要成分是二氧化碳 D．“浊空气”在空气中所占的质量分数约为78% 【答案】B 【分析】空气由两种性质不同的“火空气”和“浊空气”组成，其中“火空气”可以支持燃烧、维持生命，则“火空气”为氧气，而“浊空气”既不能支持燃烧、也不能维持生命，则“浊空气”为氮气。 【详解】A、蒸馏水属于纯净物，蒸馏水中不含“火空气”，即不含氧气，不符合题意； B、“火空气”主要成分是氧气，木炭可以在氧气中完全燃烧生成二氧化碳，符合题意； C、“浊空气”的主要成分是氮气，不是二氧化碳，不符合题意； D、“浊空气”，即氮气在空气中所占的体积分数约为78%，不是质量分数，不符合题意。 故选B。 【典例7】（24-25九年级上·广东阳江·阶段练习）空气是生命赖以存在的物质基础，也是人类生产活动的重要资源．回答下列问题： (1)唐诗《风》中有这样两句“过江千尺浪，入竹万竿斜”，诗人观察到的这种自然现象证明了 的存在，它属于 （填“纯净物”或“混合物”）。 (2)小张发现家中有一些牛肉采用真空包装的原因是 。 (3)鱼虾能在水中生存，说明水中含有 ,植物要进行光合作用需要空气中的 。 (4)2021年5月15日，“天问一号”探测器成功着陆火星，火星大气中主要含有二氧化碳（体积分数约为95%），其余为少量的氮气、氩气等，下列推断正确的是 （填序号）。 ①火星大气与地球空气成分相似；②火星上一定存在生命；③可用澄清石灰水鉴别火星大气和地球空气 【答案】(1) 空气 混合物 (2)隔绝氧气，能有效延长牛肉的保存时间，保持其品质和安全性； (3) 氧气/O2 二氧化碳/CO2 (4)③ 【详解】（1）唐诗《风》中有这样两句“过江千尺浪，入竹万竿斜”，诗人观察到的这种自然现象证明了空气的存在，空气中含有氮气、氧气等多种物质，属于混合物； （2）小张发现家中有一些牛肉采用真空包装的原因是真空环境中缺乏氧气，能减缓氧化反应的发生，大多数需氧微生物难以生存和繁殖，能有效延长牛肉的保存时间，保持其品质和安全性； （3）氧气能供给呼吸，鱼虾能在水中生存，说明水中含有氧气（O2）；光合作用是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程，植物要进行光合作用需要空气中的二氧化碳（CO2）； （4）①火星大气与地球空气成分不相似，空气中只含有二氧化碳0.03%，错误； ②据目前所知，火星上不一定存在生命，错误； ③空气中只含有二氧化碳0.03%，火星大气中主要含有二氧化碳（体积分数约为95%）；空气中石灰水几乎不变浑浊，火星大气能使石灰水变浑浊；可用澄清石灰水鉴别火星大气和地球空气，正确。 故填③。 【典例8】（24-25九年级上·云南文山·阶段练习）如图是硫和铁在氧气中燃烧的实验，根据实验回答下列问题。 (1)硫在氧气中燃烧的文字表达式为 。 (2)硫在氧气中燃烧实验中，集气瓶底部装少量的水，水的作用是 。 (3)铁丝在氧气中燃烧实验中，集气瓶底部预留少量的水，水的作用是 。 【答案】(1) (2)吸收二氧化硫，防止空气污染 (3)防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底 【详解】（1）硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，反应的文字表达式为，故填：； （2）二氧化硫有毒，直接排放会污染空气，因此硫在氧气中燃烧的实验中水的作用是吸收二氧化硫，防止污染空气；故填：吸收二氧化硫，防止污染空气； （3）玻璃是热的不良导体，受热不均会发生炸裂，所以做铁丝燃烧实验时，在集气瓶底部预留少量的水，其作用是防止高温熔化物溅落，炸裂瓶底，故填：防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底。 知识点3：制取氧气 【典例9】（22-23九年级上·湖南永州·期中）某同学制取氧气时，试管炸裂了，造成试管炸裂的原因可能是下列中的：①没有给试管均匀加热；②试管外壁潮湿；③试管口没有略向下倾斜；④忘了加催化剂；⑤加热时试管与灯芯接触 ⑥收集完氧气，先撤酒精灯；后将导管拿出水面 A．①②③④⑤⑥ B．①②③⑤⑥ C．①②③④⑤ D．①②③⑤ 【答案】B 【详解】①没有均匀加热，可能会引起试管炸裂； ②试管外壁潮湿，可能会引起试管炸裂； ③加热固体时，试管口没有略向下倾斜，则冷凝水倒流，会引起试管炸裂； ④催化剂能改变反应速率，没有加催化剂，不会引起试管炸裂； ⑤酒精灯火焰外焰温度最高，加热时试管与灯芯接触，会使试管受热不均，可能会引起试管炸裂； ⑥收集完氧气后，先撤离酒精灯，后将导管移出水面，则水槽中的水会倒吸入热的试管中，引起试管炸裂。 则可能原因为①②③⑤⑥，故选B。 【典例10】（22-23九年级上·江苏盐城·期中）分别将盛满气体甲、乙、丙的相同试管倒插入盛有相同质量水的烧杯中，一段时间后，观察到如图所示的现象，对于气体甲、乙、丙的分析正确的是    A．气体甲、乙、丙的密度依次增大 B．气体乙比气体甲更易溶于水 C．可以采用排水法收集气体甲 D．可以采用排水法收集气体丙 【答案】D 【分析】分别将盛满气体甲、乙、丙的相同试管倒插入盛有相同质量水的烧杯中，一段时间后，若气体溶于水会使试管内气压减小，试管内液面上升，气体溶解性越强，试管内液面上升越高，则气体甲、乙、丙的溶解性依次减小，丙不溶于水且不与水发生反应： 【详解】A、由分析可知：无法判断气体甲、乙、丙的密度大小，分析错误，不符合题意； B、由分析可知：气体甲比气体乙试管内上升液面更高，说明气体甲比气体乙更易溶于水，分析错误，不符合题意； C、由分析可知：气体甲易溶于水，不可以采用排水法收集气体甲，分析错误，不符合题意； D、由分析可知：气体丙中液面无上升，说明气体丙不溶于水且不与水反应，可以采用排水法收集气体丙，分析正确，符合题意。 故选D。 【典例11】（24-25九年级上·吉林·阶段练习）根据图示的实验回答问题。 (1)甲为铁丝在氧气中燃烧的实验。仪器a的名称为 装置内加入少量水的目的是 ，把铁丝伸入到集气瓶中，没有观察到铁丝燃烧，原因可能是 (答一种)；改进后进行实验，观察到铁丝剧烈燃烧， 。 (2)乙为“分解过氧化氢制氧气反应中二氧化锰的作用”的探究实验，写出加入二氧化锰后发生反应的文字表达式 ；该实验得出的结论是 ，得到该结论依据的现象是 。 【答案】(1) 集气瓶 防止高温熔融物溅落，使集气瓶底炸裂 铁丝没有打磨（合理即可） 火星四射，生成黑色固体 (2) 二氧化锰能加快过氧化氢反应的速率 ①中带火星的木条不复燃，③中带火星的木条复燃 【详解】（1）由图可知，仪器a为集气瓶； 铁丝燃烧实验中，为了防止高温熔融物溅落，使瓶底炸裂，集气瓶底应留少量的水； 若铁丝没有打磨，表面有铁锈，或氧气不纯，或刚点燃火柴就伸入集气瓶中，均无法观察到铁丝燃烧； 铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体。 （2）过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，反应的文字表达式为：； ①中带火星的木条不复燃，③中加有二氧化锰，带火星的木条复燃，对比可知二氧化锰能加快过氧化氢制取氧气的反应速率。 【典例12】（24-25九年级上·湖南长沙·阶段练习）实验室利用如图所示装置进行相关实验，请回答下列问题。 (1)写出仪器a的名称： 。 (2)实验室加热高锰酸钾制取氧气时，应选择的发生装置是 （填字母）。 (3)用D装置收集氧气时， ，若复燃，则已经收集满。 (4)小路同学发现用C装置收集到的氧气不纯，可能的原因是 。 【答案】(1)酒精灯 (2)A (3)将带火星的木条放在集气瓶口 (4)未等气泡连续均匀冒出就开始收集等合理答案 【详解】（1）由图可知，仪器a的名称是：酒精灯； （2）实验室加热高锰酸钾制取氧气，属于固体加热反应，发生装置可选A； （3）用D装置，即向上排空气法收集氧气时，氧气具有助燃性，氧气验满：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已经集满； （4）小路同学发现用C装置，即排水法收集到的氧气不纯，可能是集气瓶中未装满水，未能将集气瓶内空气排尽，也可能是未等气泡连续均匀冒出就开始收集，因为一开始排出的是空气，会使制得的氧气中混有空气。 一、选择题 1．（24-25九年级上·湖南长沙·阶段练习）分类法在化学学习中是至关重要的。下列有关分类的知识，正确的是 A．纯净物：硫酸铜溶液、二氧化碳、河水 B．混合物：冰水混合物、空气、氧气 C．化合反应：蜡烛在空气中燃烧 D．分解反应：过氧化氢制取氧气 【答案】D 【详解】A、硫酸铜溶液中含有硫酸铜和水，属于混合物；二氧化碳是由一种物质构成，属于纯净物；河水中含有水及其它物质，属于混合物；故A错误； B、冰水混合物是由水一种物质构成，属于纯净物；空气中含有氮气、氧气等多种物质，属于混合物；氧气是由一种物质构成，属于纯净物；故B错误； C、蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，不符合“多变一”，不属于化合反应，故C错误； D、过氧化氢分解生成水和氧气，属于“一变多”，属于分解反应，故D正确。 故选D。 2．（23-24九年级上·重庆渝北·阶段练习）2022年8月26日， 肆虐4天重庆北碚缙云山山火明火全部扑灭，其中采取的“以火灭火”法为人所称道。“以火灭火”是由人工点燃火头与相向烧来的林火对接，使结合部骤然缺氧而使燃烧停止。下列有关氧气的说法正确的是 A．氧气的化学性质很不活泼 B．氧气极易溶于水 C．空气中含量最多的气体是氧气 D．氧气能支持燃烧 【答案】D 【详解】A、氧气能和很多物质发生化学反应因此其化学性质很活泼，选项错误； B、氧气不易溶于水，选项错误； C、按体积分数计，氮气约占78%，氧气约占21%，稀有气体约占0.94%，二氧化碳约占0.03%，因此空气中含量最多的是氮气，选项错误； D、氧气具有助燃性，能支持燃烧，选项正确； 故选：D。 3．（24-25九年级上·江苏连云港·阶段练习）下列说法正确的是 A．木炭在氧气中剧烈燃烧，生成黑色固体 B．硫在空气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰 C．化合反应不一定是氧化反应 D．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四溅，放出热量，生成红色粉末 【答案】C 【详解】A、木炭在氧气中剧烈燃烧，生成二氧化碳气体，没有黑色固体生成，故A错误； B、硫在空气中燃烧，只是发出微弱的淡蓝色火焰，故B错误； C、化合反应是“多变一”的反应，氧化反应是物质与氧的反应，化合反应中不一定有氧参加，故化合反应不一定是氧化反应，故C正确； D、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，故D错误。 故选C。 4．（24-25九年级上·广东东莞·阶段练习）空气是人类宝贵的自然资源，下列有关空气的说法错误的是 A．空气是由多种物质组成的混合物 B．氮气和氧气分别约占空气体积的78%和21% C．空气污染指数越高空气质量越差 D．目前计入空气污染指数的有害气体含二氧化硫、二氧化碳、二氧化氮等 【答案】D 【详解】A、空气是由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等多种物质组成的混合物，故选项说法正确； B、氮气约占空气体积的78%，氧气约占空气体积的21%，故选项说法正确； C、空气污染指数是用来衡量空气质量的，且指数越高，空气质量越差，故选项说法正确； D、目前计入空气污染指数的有害气体含二氧化硫、二氧化氮等，二氧化碳是空气的成分之一，不是空气污染物，故选项说法错误； 故选：D。 5．（24-25九年级上·陕西西安·阶段练习）下列物质均属于纯净物的是 A．纯净的空气  矿泉水 B．氧化镁  澄清石灰水 C．冰水混合物  氧化铜 D．牛奶  氮气 【答案】C 【分析】纯净物只含一种物质，混合物含有两种或两种以上物质。 【详解】A、纯净的空气中含有氮气、氧气、稀有气体等物质，属于混合物；矿泉水中含有水、多种矿物质，属于混合物，A选项错误； B、氧化镁只含一种物质，属于纯净物；澄清石灰水是氢氧化钙的水溶液，含有氢氧化钙、水，属于混合物，B选项错误； C、冰是固态的水，冰水混合物只含水这一种物质，属于纯净物；氧化铜只含一种物质，属于纯净物，C选项正确； D、牛奶中含有水、蛋白质、油脂等物质，属于混合物；氮气只含一种物质，属于纯净物，D选项错误。 故选：C。 6．（24-25九年级上·湖南长沙·阶段练习）绿水青山就是金山银山，防治环境污染人人有责。下列属于空气污染物的是 A．二氧化碳 B．二氧化硫 C．氮气 D．氧气 【答案】B 【详解】空气污染物包括有害气体和烟尘，有害气体有二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧等，烟尘包括可吸入颗粒物PM2.5和细颗粒物PM10，二氧化碳、氮气、氧气不属于空气污染物。故选：B。 7．（24-25九年级上·吉林·阶段练习）下列有关实验的叙述正确的是 A．排水法收集氧气：导管口刚有气泡冒出时立即收集，收集的氧气更纯净 B．鉴别空气、氧气：分别将燃着的木条插入集气瓶中，观察现象 C．探究空气中氧气的含量：点燃红磷并慢慢伸入集气瓶，塞紧瓶塞，导致测定结果偏小 D．用托盘天平称量一定质量的固体试剂：称量过程中发现指针向左偏移，应该添加固体 【答案】B 【详解】A、由于刚冒出的气泡为空气，则用排水法收集氧气时，应待气泡连续且均匀冒出时再开始收集，该选项叙述不正确； B、燃着的木条在空气中能正常燃烧，在氧气中会燃烧更旺，则能鉴别，该选项叙述正确； C、测定空气中氧气的含量时，点燃红磷后伸入过慢，会使空气受热逸出，从而使结果偏大，该选项叙述不正确； D、用托盘天平称量一定质量的固体试剂时，调平天平后，先放砝码，移动游码，然后添加药品至天平平衡，则称量过程中发现指针向左偏移，说明加入的药品偏多，应减少固体，该选项叙述不正确。 故选B。 8．（24-25九年级上·江苏无锡·阶段练习）将过氧化氢溶液平均分成两等份a和b，只向b中加入少量二氧化锰，另一份微微加热。则放出氧气的质量（m）与反应时间（t）的关系的图像正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【分析】过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水，这一反应中二氧化锰充当的是催化剂，根据催化剂的定义可以知道催化剂只是加快了反应的速度并不改变生成物的质量，所以没加二氧化锰的过氧化氢溶液，即a分解的速率慢，而加入的二氧化锰的过氧化氢分解速率快，即b分解速率快，所需时间较短，而最终生成氧气的质量相等。 【详解】A、反应一开始就产生氧气，生成的氧气的质量相等，加入催化剂的b反应速度应该比a快，故此项错误； B、质量相等的两份过氧化氢溶液完全反应后收集到的氧气的量应该是相等的，与催化剂没有关系，故此项错误； C、反应一开始就产生氧气，加入催化剂的b反应速度比a要快，最终生成的氧气的量相等，故此项正确； D、反应一开始就产生氧气，加入催化剂的b反应速度比a要快，最终生成的氧气的量相等，故此项错误； 故选：C。 9．（24-25九年级上·江苏连云港·阶段练习）空气是我们赖以生存的宝贵资源。如图是以空气等为原料合成农业上一种重要的化肥——尿素的工艺流程。下列叙述不正确的是 A．X是空气中含量最多的气体 B．图中分离空气的过程属于物理变化 C．合成尿素反应的基本反应类型为化合反应 D．合成尿素工业制尿素降低了二氧化碳的排放 【答案】C 【详解】A、空气分离得到氮气和氧气，故X是氮气，氮气是空气中含量最多的气体，约占空气体积的78%，不符合题意； B、图中分离空气是利用液氮和液氧沸点的不同，将其分离，无新物质生成，属于物理变化，不符合题意； C、合成尿素的反应为二氧化碳和氨气在低温加压的条件下反应生成尿素和水，该反应的生成物有两种，不属于化合反应，符合题意； D、合成尿素的反应消耗了二氧化碳，可以降低二氧化碳的排放，不符合题意。 故选C。 二、填空题 10．（24-25九年级上·陕西西安·阶段练习）空气是一种非常宝贵的资源。 (1)PM2.5是指大气中小于或等于2.5微米的颗粒物。使用下列交通工具不会增加PM2.5的是______（填序号）。 A．共享单车 B．柴油汽车 C．电动汽车 (2)空气质量日益受到人们的关注，下列物质中被定为计入空气污染指数的有 （填序号）。 ①二氧化碳  ②二氧化硫  ③一氧化碳  ④二氧化氮  ⑤氧气 【答案】(1)AC (2)②③④ 【详解】（1）A、共享单车的使用不会产生PM2.5，A选项正确； B、柴油汽车需要燃烧柴油，使用过程会产生PM2.5，B选项错误； C、电动汽车是将电能转化为机械能，使用过程不会产生PM2.5，C选项正确。 故选：AC。 （2）被定为计入空气污染指数的有：一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、可吸入颗粒物、总悬浮颗粒物，而二氧化碳、氧气均属于空气的成分，不计入空气污染指数。故填：②③④。 11．（24-25九年级上·内蒙古巴彦淖尔·阶段练习）以下物质：①食醋②冰水混合物③矿泉水④液氧⑤洁净的空气⑥二氧化硫⑦高锰酸钾加热制取氧气后的固体剩余物；请用序号填空 (1)其中属于纯净物的是 ； (2)属于混合物的是 。 【答案】(1)②④⑥ (2)①③⑤⑦ 【详解】（1）②冰是固态的水，冰水混合物是由水一种物质组成的，属于纯净物；④液氧是液态的氧气，是由一种物质组成的，属于纯净物；⑥二氧化硫是由一种物质组成的，属于纯净物；⑦高锰酸钾加热制取氧气后的固体剩余物；故属于纯净物的有②④⑥； （2）①食醋的主要成分是醋酸，还含有其它成分，属于混合物；③矿泉水中含有水和多种矿物质，属于混合物；⑤洁净的空气中含有氮气、氧气等多种物质，属于混合物；⑦高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，高锰酸钾加热制取氧气后的固体剩余物为二氧化锰和锰酸钾，属于混合物；故属于混合物的有①③⑤⑦。 12．（24-25九年级上·湖北宜昌·阶段练习）空气里含量最多的气体是 ，空气中能使带火星的木条复燃的气体是 。鉴别这两种气体的方法是：把燃着的木条分别伸进两个集气瓶里，其中一瓶现象是 ，这瓶气体是氧气。 【答案】 氮气/N2 氧气/O2 木条燃烧更旺 【详解】空气里含量最多的气体是氮气，约占空气体积的78%，空气中的氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃； 鉴别氮气和氧气两种气体的方法是：把燃着的木条分别伸进两个集气瓶里，其中一瓶现象是木条燃烧更旺，这瓶气体是氧气，是因为氧气具有助燃性。 13．（24-25九年级上·安徽亳州·阶段练习）兴趣小组同学进行了氧气化学性质的相关实验。 (1)实验Ⅰ，可观察到的实验现象是带火星的木条 。 (2)实验Ⅱ集气瓶中少量水的作用是 。 (3)实验Ⅲ为铁丝的燃烧实验。 步骤a中，要把光亮的细铁丝盘成 。 步骤c中，写出铁在氧气中燃烧的文字表达式： 。 观察到步骤b中铁丝不能燃烧，步c中铁丝能燃烧，说明铁丝烧的剧烈程度与 有关。 (4)上述实验，说明氧气是一种化学性质 的气体，能与许多物质发生反应。 【答案】(1)复燃 (2)吸收二氧化硫，防止污染空气 (3) 螺旋状 铁+氧气四氧化三铁 氧气浓度/氧气的含量 (4)比较活泼 【详解】（1）因为氧气具有助燃性，因此实验Ⅰ中可观察到的实验现象是带火星的木条复燃，故填：复燃； （2）实验Ⅱ为硫在氧气中燃烧的实验，硫燃烧产生有刺激性气味的二氧化硫二碳，二氧化硫有毒，会污染空气，集气瓶中少量水的作用是吸收二氧化硫，防止污染空气，故填：吸收二氧化硫，防止污染空气； （3）步骤a中，要把光亮的细铁丝盘成螺旋状，可以增大铁丝与氧气的接触面积，尽快提高铁丝局部的温度； 步骤c中，铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的文字表达式为铁+氧气四氧化三铁； 实验Ⅱ，可观察到步骤b中因为空气中氧气含量少，铁丝不能燃烧，步骤c中铁丝在氧气中能燃烧，说明铁丝燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关； 故填：螺旋状；铁+氧气四氧化三铁；氧气浓度或氧气的含量； （4）上述实验，说明氧气是一种化学性质比较活泼的气体，能与许多物质发生反应，故填：比较活泼。 三、实验题 14．（24-25九年级上·陕西西安·阶段练习）如下图中甲为实验室用于测定空气中氧气体积分数的常用装置，请回答下列问题。 (1)红磷燃烧的现象是 。 (2)某同学在做该实验时，所测得氧气的体积分数小于1/5，那么可能的原因是（任答一点） 。 (3)该实验后瓶中剩余气体主要为氮气（N2），请推测氮气的化学性质（写一条）： 。 (4)某同学对实验进行反思后，提出了改进方法（如图乙所示），你认为改进后的优点是 。 【答案】(1)产生大量白烟、放热 (2)装置漏气/红磷不足/实验结束未等装置冷却至室温就打开止水夹 (3)不能燃烧（合理即可） (4)避免了燃烧匙伸入集气瓶时导致瓶内气体逸出而产生的误差（合理即可） 【详解】（1）红磷燃烧生成五氧化二磷，现象是产生大量白烟、放热。 （2）某同学在做该实验时，所测得氧气的体积分数小于1/5，说明实验结束后装置内气压下降幅度偏小，可能的原因有：装置漏气（外界气体会进入装置内，导致装置内气压偏大）；红磷不足（未能将氧气完全消耗，则气压下降幅度偏小）；实验结束未等装置冷却至室温就打开止水夹（气体仍处于高温状态，气压偏大）。 （3）化学性质是物质在化学变化中表现出来的性质，如可燃性、氧化性、还原性、稳定性等。该实验后瓶中剩余气体主要为氮气（N2），说明氮气不能燃烧也不支持燃烧，且在高温条件下不与空气中其它成分发生反应。 （4）图乙装置是密闭容器，避免了红磷燃烧生成的五氧化二磷扩散到空气中污染空气，同时避免了燃烧匙伸入集气瓶时导致瓶内气体逸出而产生的误差，更环保，测量结果更准确。 15．（24-25九年级上·湖南长沙·阶段练习）化学是一门以实验为基础的自然科学，根据如图所示装置回答相关问题。 (1)写出仪器①的名称 。 (2)实验室用二氧化锰和过氧化氢制取并收集较为纯净的氧气可选的装置组合为 （选填字母）。 (3)若用装置F收集O2，气体应该由 （填“a”或“b”）端导入。 (4)若用D装置收集的氧气因含较多空气而不纯净，原因可能是 （写一条）。 【答案】(1)铁架台 (2)BD (3)b (4)导管口一冒气泡就收集或集气瓶中未装满水 【详解】（1）仪器①的名称为铁架台； （2）实验室用二氧化锰和过氧化氢制取并收集较为纯净的氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水，该反应为固液常温型，发生装置可选择B，排水法收集的气体较排空气法纯净，氧气不易溶于水，收集较为纯净的氧气，可选择D排水法，故可选的装置组合为BD； （3）若用装置F收集O2，氧气密度比空气大，则气体应该由b端导入； （4）若用D装置收集的氧气因含较多空气而不纯净，原因可能是集气瓶中未装满水残留空气，会使收集到的氧气不纯，或收集气体时，导管口一冒气泡就收集，此时收集的气体会混有试管中的空气。 16．（24-25九年级上·吉林长春·阶段练习）空气中含有多少氧气呢？学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。 【史料研究】 二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理， (1)采用图1装置，他通过长时间加热汞消耗氧气，进而使得曲颈甑、玻璃钟罩内 减小，玻璃钟罩内液面上升，测出氧气约占空气体积的1/5。 【设计与实验】                                                                       设计并利用图2装置测空气里氧气含量。 (2)红磷在空气中燃烧最明显的现象是： ；反应的符号表达式为： ；该反应的基本类型为： ； (3)在燃烧匙内放入足量的红磷，原因是： ； (4)实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是： 。 【答案】(1)气压 (2) 产生大量白烟，放热 化合反应 (3)将装置内的氧气消耗完全 (4)氮气/N2 【详解】（1）采用图1装置，他通过长时间加热汞消耗氧气，进而使得曲颈甑、玻璃钟罩内气体减少，气压减小，玻璃钟罩内液面上升，测出氧气约占空气体积的； （2）红磷在空气中燃烧最明显的现象是：产生大量白烟，放热；红磷和氧气点燃生成五氧化二磷，反应的符号表达式为：该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应； （3）在燃烧匙内放入足量的红磷，将装置内氧气消耗完全，使实验结果更准确； （4）空气主要由氮气和氧气组成，红磷燃烧消耗了氧气，则实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是氮气。 17．（24-25九年级上·陕西商洛·阶段练习）根据下列实验装置图回答问题。 (1)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，应选择的发生装置是 (填字母)，反应的文字表达式为 。 (2)用装置C收集氧气时，氧气应从 (填“m”或“n”)端通入。 (3)称取一定质量的高锰酸钾固体放入大试管中，将温度控制在250℃加热制取氧气。实验结束时，同学们发现用排水法收集到的氧气大于理论产量。针对这一现象，同学们进行了如下探究： 【作出猜想】 猜想Ⅰ：反应生成的二氧化锰分解放出氧气； 猜想Ⅱ：反应生成的锰酸钾分解放出氧气； 猜想Ⅲ：反应生成的锰酸钾和二氧化锰分解都放出氧气。 【实验验证】同学们分成两组，分别进行下列实验： ①第一组同学取一定质量的二氧化锰，在250℃条件下加热一段时间，冷却后测得二氧化锰的质量不变，则猜想 错误。 ②第二组同学取一定质量的锰酸钾于试管中，在250℃条件下加热，没有用测定质量的方法但得出猜想Ⅱ正确的结论。该组同学选择的实验方法是 。 【答案】(1) A (2)m (3) Ⅰ、Ⅲ 加热锰酸钾，将带火星的木条放在试管口，木条复燃，证明有氧气生成 【详解】（1）过氧化氢制取氧气的反应为固液常温反应，发生装置选A； 过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，反应的符号表达式为：。 （2）氧气密度比水小，用C装置收集时，气体应从m端通入。 （3）①反应前后二氧化锰的质量不变，则说明二氧化锰没有分解，故猜想Ⅰ和Ⅲ错误。 ②氧气能够支持燃烧，可以用带火星的木条复燃，所以可以用带火星的木条来进行检验，所以实验方法为：加热锰酸钾，将带火星的木条放在试管口，木条复燃，证明有氧气生成。 四、计算题 18．（24-25九年级上·云南文山·阶段练习）地球上的动植物都离不开氧气。人体每分钟需从空气中得到5L的氧气。 (1)空气中氧气的体积分数约为 。 (2)计算小华10分钟可呼吸空气的体积。（写出计算过程，结果保留一位小数） 【答案】(1)21% (2)解：空气中氧气的体积分数约为21%，人体每分钟需从空气中得到5L的氧气，则小华10分钟可呼吸空气的体积为 答：小华10分钟可呼吸空气的体积约为238.1L。 【详解】（1）空气中氧气的体积分数约为21%； （2）计算过程见答案。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 学科网（北京）股份有限公司 $$