第二单元 空气和氧气（讲义）-【上好课】2025年中考化学一轮复习讲练测（湖南专用）

第二单元 空气和氧气 01考情透视·目标导航 02知识导图·思维引航 03知识建构·考法探究 考点一 空气 考点突破 实验 空气中氧气含量的测定 题型精研 ►考向01 空气的组成 ►考向02 空气的污染与防治 ►考向03 空气各组分的性质及用途 ►考向04 空气中氧气含量的测定 考点二 氧气的性质 考点突破 题型精研 ►考向01 氧气的化学性质 ►考向02 物质燃烧的现象 ►考向03 化合反应和氧化反应 考点三 氧气的制取 考点突破 实验 氧气的实验室制取 题型精研 ►考向01 氧气的工业制法 ►考向02 实验室制取氧气的原理 ►考向03 实验室制取氧气装置 ►考向04 氧气的收集及检验 04分层训练·巩固提升 基础巩固 能力提升 跨学科实践活动 微型空气质量“检测站”的组装与使用 跨学科实践活动 基于特定需求设计和制作简易供氧器 考点要求 课标要求 命题预测 空气 · 了解空气的组成, 认识空气是一种宝贵的自然资源，了解空气污染的后果和防止污染的重要意义。 空气的成分、氧气的性质和用途考点常以选择题的形式进行考查，考查的命题点有：空气的含量、空气的污染及防治、氧气的反应现象描述正确与否的判断、氧化反应的判断、氧气的用途，常结合生活中的常见生活中现象、工农业生成、科学实验等以文字或图片结合的形式呈现。 氧气的制取考点常以填空题、实验题的形式进行考查。考查的命题点有：装置的选择、收集方法、检验及错误分析。常以化学实验或科学探究的形式出现。 氧气的性质 · 了解并掌握氧气的化学性质, 能鉴别氧气和空气，了解氧气的用途。 氧气的制取 · 知道实验室可用过氧化氢、氯酸钾、高锰酸钾制取氧气及反应的原理、装置、检验、验满方法等 考点一 空气 一、空气的成分及用途 （1）空气的成分 空气是混合物，主要由氮气(N2)和氧气(O2)组成，在通常情况下，空气中各种成分的含量保持相对稳定。 （2）氧气用途 ①供给呼吸（如登山医疗潜水等） ②支持燃烧（如炼钢气焊航空等）（3）氮气用途 ①作保护气（如汽车安全气囊、灯泡、食品袋等充氮气），利用N2化学性质不活泼； ②制硝酸和化肥； ③冷冻麻醉； ④制造低温环境。 （4）稀有气体用途 ①电光源，利用稀有气体通电时能发出不同颜色的光。 ②作保护气（焊接金属的保护气、灯泡内保护气），利用稀有气体化学性质很不活泼。 注意：“稀有气体”是一类气体的总称，不是一种气体。 二、空气中氧气含量的测定 （1）二百多年前，法国科学家拉瓦锡通过实验得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结论。 （2）实验：燃磷法测定空气中氧气的含量 Ⅰ、实验过程 实验原理 4P+5O22P2O5红磷在空气中燃烧，消耗了瓶中的氧气，生成五氧化二磷白色固体，使瓶内压强减小，在大气压作用下，烧杯中的水进入集气瓶，进入瓶中水的体积即为氧气减少的体积 实验装置 实验步骤 a.在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份； b.用弹簧夹夹紧橡皮管； c.在燃烧匙内放入过量的红磷； d.点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧； e.待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹 实验现象 ①红磷燃烧产生大量白烟； ②冷却至室温后打开弹簧夹，水沿导管进入集气瓶，最终水面上升约1/5 实验结论 氧气体积约占空气体积的1/5 Ⅱ、造成误差的原因 A、偏低： ①红磷不足 ②装置气密性不好 ③未冷却至室温打开止水夹 ④导管中有部分水残留 B、偏高： ①点燃红磷后插入到集气瓶速度太慢（未及时塞紧橡皮塞） ②未夹紧止水夹（未使用止水夹） Ⅲ、注意事项 a.测定时所用可燃物的选择： 一是该物质在空气中燃烧且只与氧气反应； 二是该物质燃烧的生成物为固体或液体，不能是气体； b.不能使用木炭、硫、铁丝替代红磷的原因： 木炭、硫在空气中燃烧后的生成物均是气体，铁丝在空气中不燃烧。 三、空气的污染与防治 （1）空气污染物 空气的主要污染物有有害气体和粉尘。目前计入空气污染指数的项目暂定为：二氧化硫一氧化碳二氧化氮可吸入颗粒物(粒径在10微米以下的颗粒物，称PM10，又称飘尘)和臭氧等。 【特别提醒】二氧化碳属于空气的组成成分，不是空气污染物。但二氧化碳的含量过高，会加剧温室效应。 （2）空气污染的危害： ①严重影响人体健康； ②影响农作物生长； ③破坏生态环境，其中全球气候变暖、臭氧层破坏和酸雨等也都与空气污染有关。 （3）防治空气污染： ①加强大气质量监测，改善环境状况； ②减少使用化石燃料，使用清洁能源； ③积极植树造林种草； ④禁止露天焚烧垃圾等。 【特别提醒】目前，我国采取的空气质量等级分为五级，等级越低，空气污染指数数值越小，即空气质量越好，越有利于人体健康。 1.氮气常温下性质稳定，不代表不能与其他物质反应。事实上在一定条件下N2能与H2、O2及活泼金属反应。 2. CO2不是空气的污染物。但是会引起温室效应。 3. 稀有气体通电发出有色光属于物理性质 考向01 空气的组成 例1 （2024·湖南省卷）下列有关空气的说法正确的是 A．空气是混合物 B．空气是由空气分子构成 C．空气中氮气极易溶于水 D．空气中稀有气体的体积分数最大 举一反三 1．（2022·湖南常德）下列物质中，不属于空气成分的是（ ） A．氧气 B．氢气 C．二氧化碳 D．氮气 2．（2022·湖南衡阳）下列关于空气的说法错误的是（ ） A．空气是一种混合物 B．空气是一种宝贵的资源 C．稀有气体化学性质很不活泼，不与任何物质发生化学反应 D．空气中氧气的体积分数约为21% 3．（2024·湖南岳阳一模）空气中含量最多且化学性质不活泼的气体是 A．O2 B．CO2 C．He D．N2 考向02 空气的污染及防治 例2 （2022·湖南湘西）下列不属于空气污染物的是（ ） A．PM2.5 B．N2 C．SO2 D．NO2 举一反三 1．（2022·湖南长沙）为了打赢蓝天保卫战，我们要加强大气质量监测。下列气体属于空气污染物的是（ ） A．氧气 B．二氧化硫 C．氮气 D．水蒸气 2．（2024·湖南长沙·一模）2023年9月7日是第四个国际清洁空气蓝天日，主题为“共护清洁空气”下列做法与该主题相符的是 A．开发清洁能源 B．工业废气不经过处理直接排放到大气中 C．垃圾就地焚烧 D．大量砍伐森林树木用于基础建设 考向03 空气各组分的性质及用途 例3（2024·湖南长沙）神舟十八号“太空养鱼”项目进展顺利。下列能供给斑马鱼和宇航员呼吸的气体是 A． B． C． D． 举一反三 1．（2023·湖南岳阳）空气中含量最多且化学性质不活泼的气体是（ ） A．O2 B．CO2 C．He D．N2 2．（2023·湖南益阳）空气是一种宝贵的自然资源，各成分都具有广泛的用途。下列不属于氮气的用途的是（ ） A．人工降雨 B．冷冻麻醉 C．食品防腐 D．制造氮肥 考向04 空气中氧气含量的测定 例4 （2023·湖南衡阳）拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示，下列判断正确的是（ ）    A．a点时容器内氮气体积分数为85% B．容器内物质总质量：b点>c点 C．氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度 D．此实验测得空气中氧气的质量分数为18% 举一反三 1．（2024·湖南怀化洪江二模）为测定空气中氧气的含量，化学兴趣小组同学进行如图所示实验，用电热丝点燃红磷。下列说法正确的是 A．实验前需检查装置的气密性 B．可用木炭代替红磷进行实验 C．待红磷熄灭后立即打开弹簧夹 D．实验中红磷的量不会对实验结果产生影响 空气中氧气含量的测定 1. 药品选择错误：选择木炭或硫作为可燃物时会生成气体物质，导致实验失败；选择铁丝作可燃物时，由于空气中氧气浓度低，铁丝不能燃烧，不能完全消耗氧气，导致实验失败。 2.装置错误：气密性不好。 3.操作错误：未使用弹簧夹、未冷却至室温打开弹簧夹、点燃红磷后插入速度过慢，未及时塞紧橡皮塞。 考点二 氧气的性质 1．物理性质 在标准状况下，氧气是无色、无味、不易溶于水的气体，密度比空气略大。在低温、高压时，可变成淡蓝色的液体或雪花状固体。 2．化学性质 （1）氧气的助燃性：带火星的木条在氧气中能够复燃，说明氧气能够助燃或支持燃烧，利用此性质可以区别N2和O2、CO2和O2。 （2）常见物质在氧气或空气中的燃烧 Ⅰ.与单质的反应 类型 物质 燃烧时出现的现象 化学方程式 反应示意图或注意事项 与 金 属 单 质 反 应 铁 在空气中：红热，离开火后变冷，不燃烧 在氧气中：剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体 3Fe＋2O2 Fe3O4 集气瓶底部放少量水或铺一层细沙的目的是防止生成的高温熔融物溅落使集气瓶炸裂 镁 剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，生成白色固体 2Mg＋O2 2MgO 与 非 金 属 单 质 反 应 木炭 不同点：在空气中发出红光，在氧气中发出白光 相同点：均放热；将充分燃烧生成的气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊 C＋O2 CO2 硫 不同点：在空气中，发出微弱的淡蓝色火焰；在氧气中，发出明亮的蓝紫色火焰相同点：放热，生成无色有刺激性气味的气体 S＋O2 SO2 集气瓶预先装入适量的水或氢氧化钠溶液的目的是吸收生成的二氧化硫，防止生成物污染空气 红磷 放出大量的热，产生大量白烟 4P＋5O2 2P2O5 氢气 在空气和氧气中都燃烧，产生淡蓝色火焰，火焰上方罩着的干冷烧杯内壁出现水雾 2H2＋O2 2H2O 点燃氢气之前必须验纯 Ⅱ.与几种化合物的反应 物质 反应现象 化学方程式 注意事项 一氧化碳 在空气中燃烧，发出蓝色火焰，释放出热量 2CO＋O22CO2 点燃以前要验纯 甲烷 在空气中点燃，发出明亮蓝色火焰，生成无色气体和液体，释放热量 CH4＋2O2 2H2O＋CO2 点燃以前要验纯 乙醇 在空气中点燃，发出蓝色火焰，生成无色气体和液体 C2H5OH＋3O2 3H2O＋2CO2 物理性质和化学性质的辨别 1. 现象描述错误：如“烟”与“雾”、“光”与“火焰”的词语使用不准确。 2. 对氧气的性质掌握不准确：氧气性质比较活泼，具有氧化性。 3. 对集气瓶中预留水的作用不明确：认为水只是吸收热量，其实有时还吸收有毒有害物质。 4. 认为氧气可当做燃料：氧气具有助燃性，不具有可燃性。 5. 性质和用途关系对应错误。 6. 不理解炼钢和炼铁原理：炼铁是还原，炼钢是氧化！ 考向01 氧气的化学性质 例1 （2022·湖南长沙）2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。航天员在空间站工作生活了183天，在空间站的生活离不开氧气。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．氧气能供给呼吸 举一反三 1．（2024·湖南株洲·一模）下列关于氧气的说法中错误的是 A．通常情况下，氧气是无色无味的气体 B．在航天工业中可用液态氧作火箭燃料 C．氧气在氧化反应中提供氧，具有氧化性 D．空气中的氧气主要来源于植物的光合作用 考向02 物质燃烧的现象 例2 （2022·湖南娄底）下列有关实验现象的描述，正确的是（ ） A．硫在氧气中燃烧，产生淡蓝色火焰，生成无色无味的气体 B．镁在空气中燃烧，产生苍白色火焰，生成白色烟雾 C．红磷在空气中燃烧，发出红色的火焰，产生大量白色烟雾 D．细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 举一反三 1．（2022·湖南邵阳）下列物质，在空气中加热只能发生红热现象，不能燃烧；但在氧气中点燃能剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体的是（ ） A．红磷 B．铁丝 C．木炭 D．硫 2．（2024·湖南岳阳一模）下列说法正确的是（　　） A．带火星的木条一定能在含有氧气的集气瓶中复燃 B．氧气可以支持燃烧，说明氧气具有可燃性 C．铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成一种红色固体 D．用红磷测定空气中氧气含量时，红磷一定要过量 考向03 化合反应和氧化反应 例3 下列化学反应既是氧化反应又是化合反应的是（ ） A．铁＋氧气四氧化三铁 B．高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 C．蜡烛+氧气二氧化碳+水 D．水氢气+氧气 举一反三 1．下列反应中既不是化合反应，也不是氧化反应（ ） A．硫在氧气中燃烧 B．石蜡在氧气中燃烧 C．高锰酸钾受热分解 D．铁丝在氧气中燃烧 考点三 氧气的制取 一、氧气的工业制法 1．原料：原料是空气。 2．原理：利用液态氮的沸点比液态氧的沸点低的原理。先将空气在低温条件下加压变为液态，再将液态空气缓缓升温至左右，氮气首先达到沸点从液态空气里蒸发出来，剩下的主要就是液态氧了。 3．方法：分离液态空气，其过程可以简单地表示如下： 4．贮存：氧气贮存在蓝色钢瓶中。 注意：工业上以空气为原料制取氧气，原料来源广泛，所制得的氧气价格较低。工业上在制取氧气的过程中，没有新物质生成，属于物理变化。 二、氧气的实验室制法 制取方法 高锰酸钾制取氧气 氯酸钾制取氧气 过氧化氢制取氧气 所用药品 高锰酸钾（紫色固体） 氯酸钾（白色粉末）、 二氧化锰（黑色粉末） 过氧化氢（无色液体）、二氧化锰（黑色粉末） 反应原理 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 2KClO32KCl+3O2↑ 2H2O22H2O+O2 ↑ 发生装置 固体加热型 固固加热型 固液不加热型 收集装置 选择依据：氧气不易溶于水且不与水反应 向上排空气法 选择依据：氧气的密度比空气大，且不与空气各成分反应 优点 稍加热就分解，不用催化剂；反应速度适中，便于收集 反应速度适中，便于收集；和高锰酸钾相比，药品白色，仪器容易清洗；相同质量的KClO3和KMnO4，KClO3生成的氧气多 不用加热，节约能源；生成物只有水，利于环保；二氧化锰容易回收 缺点 需要加热，操作麻烦、浪费能源；使用紫色的高锰酸钾，不易清洗仪器和桌面 需要加热，操作麻烦、浪费能源；反应中生成刺激性气味、污染空气的氯气 作为反应物的过氧化氢不宜长时间保存且浓度太大时反应速度太快，不宜控制 检验方法 将一根带火星的木条伸入瓶内，如果木条复燃，证明集气瓶内的气体是氧气。 验满方法 ①用向上排空气法收集时，将一根带火星的木条放在瓶口，如果木条复燃，证明集气瓶内氧气已收集满。 ②用排水法收集时，集气瓶口出现大气泡时，说明已收集满氧气。 总之，从是否节约能源、是否利于环保、操作是否简单等方面综合比较，最适合在实验室制取氧气的方法是用过氧化氢制取氧气的方法 1、发生装置选择错误：高锰酸钾或氯酸钾加热制氧气，由于是固体加热条件下反应，要选固固加热装置；过氧化氢制氧气，实在常温下，固液混合反应制气体，要选固液常温型装置。 2、收集方法错误：事实上收集气体主要关注气体的溶解性和气体密度(与空气对比)。 3、排水法收集气体的时间：大量气泡均匀冒出时开始收集，而不是刚冒出气泡时就开始收集。 4、一定注意先撤出导管后熄灭酒精灯，否则水槽中水会倒流，使试管炸裂。 考向01 氧气的工业制法 例1 分离空气可以获得稀有气体、纯度较高的氮气和液氧。分离空气的简易流程如图： 请根据流程图回答下列问题。 （1）空气的净化装置除了除去空气中的一些污染物外还除去了空气组成中的 (填序号)。 ①氮气       ②氧气       ③稀有气体       ④二氧化碳       ⑤水 （2）稀有气体充入灯泡使灯泡经久耐用的原因是 。 （3）分离液态空气的原理是利用氮气和氧气的 (填“熔点”或“沸点”)不同，发生 (填“物理”或“化学”)变化。 举一反三 1．工业制取氧气主要有下列步骤。将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作： 下列有关说法不正确的是（ ） A．以上步骤①②③不涉及化学变化 B．氮气的沸点比氧气的沸点低 C．步骤②得到的剩余液体为淡蓝色 D．储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是纯净物 2．空气是一种宝贵的资源。我国成功发射高分五号卫星，它是世界首颗实现对大气和陆地综合观测的全谱段高光谱卫星，可通过对大气污染气体、温室气体等物理要素的监测，动态反映我国空气质量状况。 （1）空气属于 （填“混合物”或“纯净物”） （2）下列属于空气污染物的是____________。 A．臭氧 B．一氧化碳 C．PM2.5 D．PM10 （3）工业制取氧气主要有下列步骤。 将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作： a.根据图示步骤，分析可知，工业制氧气属于 （填“物理变化”或“化学变化”）； b.从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点 （填“高”或“低”）； c.步骤②剩余液体为 （填“无色”或“淡蓝色”）； d.储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是 （填“纯净物”或“混合物”）；     e.蓝色钢瓶中的液氧的用途 （举一例），蒸发出的氮气的用途 （举一例）。 考向02 实验室制取氧气的原理 例2 （2023·湖南益阳）实验室制取气体的两种常见装置图如下，据图回答：    （1）实验室用装置A制取O2的化学方程式为_____________________________________。 （2）利用装置A制取气体，水槽中刚开始有气泡放出时不立即收集的原因是___________________________________。 （3）实验室用装置B制取CO2时，应选用的药品是_____。 a．双氧水            b．大理石            c．木炭        d．稀盐酸 举一反三 1．现有下列反应： ①2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ ②2KClO32KCl+3O2↑ ③2NH4NO34H2O+2N2↑+O2↑ 其中适用于实验室制取氧气的是（　　） A．①② B．②③ C．①③ D．①②③ 考向03 实验室制取氧气装置 例3 （2024·湖南省卷）下列发生装置中，可用于实验室加热高锰酸钾制取氧气的是 A． B． C． D． 举一反三 1．（2022·湖南张家界）掌握实验室制取气体的方法是初中生必备的实验技能。如图是制取气体的常用装置，回答下列问题。 （1）仪器a的名称为_____。 （2）实验室制取氧气，可选择的发生装置和收集装置是_____（写一种组合），该反应的化学方程式为___________________________________。 （3）用装置D收集二氧化碳时，其验满的方法是___________________________________。 考向04 氧气的收集及检验 例4 （2024·湖南长沙）小张同学在实验室里用高锰酸钾固体制取氧气，请回答下列问题： （1）写出仪器①的名称 ； （2）收集氧气，可选择的收集装置是 （填字母）； （3）为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，应在试管口放一团 ； （4）验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，发现木条 ，说明氧气已经集满。 举一反三 1．（2023·湖南长沙）小明同学在实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，请回答下列问题：    （1）写出仪器①的名称____________； （2）可以选择的发生装置是___________（填字母）； （3）由于在相同条件下氧气的密度比空气_________，可以选择D装置进行收集； （4）如果用E装置收集氧气，当导管口__________________时（填“开始有气泡放出”或“气泡连续并比较均匀地放出”），再把导管口伸入盛满水的集气瓶。 1．（2022·湖南永州）空气中含量最多的物质是（ ） A．O2 B．N2 C．H2O D．CO2 2．（2022·湖南益阳）空气中占体积分数最大且化学性质不活泼的气体是（　　） A．CO2 B．H2O C．N2 D．O2 3．（2023·湖南永州）空气中能供人呼吸的气体是（ ） A．N2 B．O2 C．CO2 D．Ne 4．（2023·湖南长沙）2023 年 5 月 30 日神舟十六号载人飞船顺利发射，将三名航天员成功送入空间站。下列能供给航天员呼吸的气体是（ ） A．氧气 B．氮气 C．二氧化硫 D．氦气 5．（2023·湖南衡阳）有一位同学暑假去西藏发生了严重的高原反应，医生让他吸入了一种气体后，症状得到缓解。此气体可能是（ ） A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．二氧化碳 6．（2022·湖南郴州）空气是一种复杂的混合物，含有氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体等成分，下列说法错误的是（ ） A．氧气可用于化工生产、航空航天、医疗急救等领域 B．医疗上可在液氮冷冻麻醉条件下做手术 C．因为二氧化碳能与水反应生成碳酸，所以二氧化碳能造成酸雨 D．庆祝节假日时，美丽的霓虹灯与稀有气体的应用有关 7．（2022·湖南衡阳）下列关于空气的说法错误的是（ ） A．空气是一种混合物 B．空气是一种宝贵的资源 C．稀有气体化学性质很不活泼，不与任何物质发生化学反应 D．空气中氧气的体积分数约为21% 8．（2023·湖南郴州）下列说法正确的是（ ） A．经过液化、蒸发从空气中得到氧气的过程是化学变化 B．破坏臭氧层会引起酸雨 C．空气是由空气分子组成的 D．氧气可用于医疗急救 9．（2023·湖南衡阳）有一位同学暑假去西藏发生了严重的高原反应，医生让他吸入了一种气体后，症状得到缓解。此气体可能是（ ） A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．二氧化碳 10．（2023·湖南长沙）2023 年 5 月 30 日神舟十六号载人飞船顺利发射，将三名航天员成功送入空间站。下列能供给航天员呼吸的气体是（ ） A．氧气 B．氮气 C．二氧化硫 D．氦气 11．（2022·湖南湘潭）下列物质能在氧气中剧烈燃烧、火星四射、产生黑色固体的是（ ） A．木炭 B．硫粉 C．红磷 D．铁丝 12．（2022·湖南益阳）请结合下列图示装置回答问题。 （1）实验室用KClO3制取O2时，选用的发生装置是 _____（填字母代号）； （2）实验室收集O2时，不选用C装置的理由是 ___________________________________； （3）写出实验室用B装置制取O2或CO2的化学方程式 ______________________（任写其中一个）。 13．（2022·湖南邵阳）请根据下列装置图回答问题。 （1）A装置中仪器①的名称是_______； （2）实验室常用加热高锰酸钾来制备氧气，反应的化学方程式是_________________________，在向试管内装入药品之前，应该先__________________________________； （3）实验室制备并收集二氧化碳，应选择上图中的_______(填字母)装置来进行实验。 14．（2024.湖南怀化一模）下列有关空气的说法正确的是 A．空气是由空气分子组成的 B．空气中氧气的体积分数最大 C．空气中氧气的化学性质不活泼 D．空气中氮气、氧气等分子均匀地混合在一起 15．（2022·湖南湘潭）空气是人类赖以生存的物质基础。下列有关说法错误的是（ ） A．空气中的氧气是一种常见的燃料 B．二氧化硫是空气污染物之一 C．空气中氮气的体积分数约为78% D．植树造林有利于保护空气 16．（2022·湖南张家界）空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法错误的是（　　） A．洁净的空气属于纯净物 B．食品包装中充氮气以防腐 C．氧气供给人和动植物呼吸 D．空气中氮气的体积分数约为78% 17．（2024·湖南衡阳·一模）空气是人类不可或缺的资源，下列有关空气的说法正确的是 A．空气质量指数的数值越大，空气质量越好 B．空气中氧气和氮气的体积比约为4∶1 C．空气中的氧气和电解水得到的氧气化学性质相同的原因是构成它们的分子相同 D．空气中的二氧化碳有毒，会导致人死亡 18．（2024.湖南怀化一模）下列关于空气的说法正确的是 A．氮气约占空气质量的78% B．空气中的氮气和稀有气体都可用作保护气 C．工业上利用分离液态空气取氧气，这一过程属于化学变化 D．目前计入空气污染指数的有害气体主要包括：二氧化碳，二氧化硫，一氧化碳等 19．（2024·湖南岳阳一模）鉴别空气、氮气和氧气三种气体，最简单的方法是 A．观察气体的颜色 B．闻气体的气味 C．伸入燃着的木条 D．伸入带火星的木条 20．（2023·湖南株洲）下图是我国“祝融号”火星车测得的火星大气成分的体积百分比（体积分数）；    （1）“祝融号”火星车使用的新型镁锂合金属于______（填“金属”或“复合”或“有机”）材料，实现了探测器的轻量化。 （2）从图中可知，火星与地球的大气成分是不同的。下列有关说法正确的是______。 A．地球和火星的大气中均含有氮气 B．地球和火星的大气中均含有二氧化碳 C．假如分别收集一瓶地球和火星上的大气，可用澄清的石灰水来鉴别 D．假如分别收集一瓶地球和火星上的大气，可用燃着的木条来鉴别 （3）从火星大气成分可知，火星______（填“适合”或“不适合”）人类居住。 21．（2023·湖南郴州）下图是实验室中常见的一些装置。请根据所学知识回答下列问题： （1）仪器①的名称是_______。 （2）C装置中玻璃棒的作用是_______。 （3）实验室既可用于制氧气又可用于制二氧化碳的发生装置是_______（填装置编号），用此装置制氧气，其反应的化学方程式是_______。 （4）装置E可用于收集_______（填“氧气”或“二氧化碳”），气体应该从_______口进入（填“a”或“b”）； （5）若选用B装置制氧气，试管口棉花的作用是_______。 跨学科实践活动 微型空气质量“检测站”的组装与使用 1．某校设置微型检测站。下列相关说法错误的是（ ） A．臭氧层破坏和酸雨都与空气污染有关 B．PM2.5的含量越高，空气质量越好 C．积极植树有助于提升空气质量 D．加强空气质量检测有利于保护大气环境 2．空气质量与人类的健康息息相关。某校化学社团开展了微型空气质量“检测站”的组装与使用、并进行了检测某小区地下车库的空气质量、分析某化工厂附近降雨类型、调查空气污染的原因等项目化学习。 任务一：微型空气质量“检测站”的组装 【组装步骤】 ①阅读安装说明书。 ②将空气质量检测站组件—采样系统(检测站)、分析系统和数据传输系统连接起来(如图)。 ③联网调试。 任务二：检测某小区地下车库中的有害气体 【测定实验】利用微型空气质量“检测站”能检验多种空气污染物。用该“检测站”测得某小区地下车库中一氧化碳在不同时间段内的浓度如图。(已知：50ppm为一氧化碳准许成年人置身其中的最大量) （1）【交流分析】一氧化碳浓度最大的时间段是 ，原因可能是 。 任务三：设计实验分析某化工厂区附近降雨的类型 【调查分析】同学们通过走访调查，得知该化工厂区附近所降雨水为酸雨。 【查阅资料】常见酸雨根据致酸物质分为硫酸型酸雨和硝酸型酸雨。 （2）【进行实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量雨水于试管中，利用pH计检测 pH (填“>”“<”或“=”)5.6 该化工厂区附近所降雨水为硫酸型酸雨 ②取少量雨水于试管中，向其中滴加 溶液 有白色沉淀生成 【反思评价】 （3）步骤2发生的反应的化学方程式为 。 （4）小李同学认为只进行步骤②即可得出结论，理由是 。 任务四：调查空气污染的原因 （5）【交流讨论】空气污染是由 (填一种燃料)的燃烧造成的。 （6）【成果分享】同学们通过项目化学习，了解了微型空气质量“检测站”的组装和使用、有害气体的检测等，他们一起制作了保护空气倡议书，请你将其补充完整。 保护空气倡议书 为了使天空更蓝，人类正在积极行动，我们能做的很多，比如，其中一种保护空气的具体做法是 。 基于特定需求设计和制作简易供氧器 3．“制氧机”在日常生活中的应用很广泛，同学们利用相关知识，对简易化学制氧机的结构、工作原理、制氧方法展开了项目式学习。 任务一、认识制氧机的结构 （1）图1中过滤仓中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是______（填序号）。 A．可以通过气泡观察氧气生成的速率 B．湿润氧气 C．加快氧气的生成 任务二：了解制氧机的工作原理 【信息检索】市面上常见的一种简易化学制氧机的工作原理如图1所示，其中A是过碳酸钠白色固体，B是二氧化锰黑色粉末。过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2）加水溶解会分解生成Na2CO3和H2O2。用该制氧机制氧时反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内有黑色粉末翻腾，变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。 【表达交流】 （2）反应仓中过氧化氢生成氧气的文字表达式是 。 （3）验证过滤仓导出的气体是氧气的方法： 。 任务三：分析制氧机的制氧方法 【分析解释】 （4）如果在实验室用过碳酸钠、二氧化锰、水制取氧气，从图2中可选用的气体发生装置是 （填装置序号，下同），收集装置是 。 （5）实验室用高锰酸钾制氧气的文字表达式为 ，简易化学制氧机不使用该原理的原因是 。 【反思评价】 （6）简易化学制氧机的制氧剂选用过碳酸钠比过氧化氢溶液更好的理由有______。 A．过碳酸钠是固体，易于携带 B．对比过碳酸钠，过氧化氢溶液不稳定，易分解 C．过氧化氢溶液浓度较大时具有一定的腐蚀性 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 / 15 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二单元 空气和氧气 01考情透视·目标导航 02知识导图·思维引航 03知识建构·考法探究 考点一 空气 考点突破 实验 空气中氧气含量的测定 题型精研 ►考向01 空气的组成 ►考向02 空气的污染与防治 ►考向03 空气各组分的性质及用途 ►考向04 空气中氧气含量的测定 考点二 氧气的性质 考点突破 题型精研 ►考向01 氧气的化学性质 ►考向02 物质燃烧的现象 ►考向03 化合反应和氧化反应 考点三 氧气的制取 考点突破 实验 氧气的实验室制取 题型精研 ►考向01 氧气的工业制法 ►考向02 实验室制取氧气的原理 ►考向03 实验室制取氧气装置 ►考向04 氧气的收集及检验 04分层训练·巩固提升 基础巩固 能力提升 跨学科实践活动 微型空气质量“检测站”的组装与使用 跨学科实践活动 基于特定需求设计和制作简易供氧器 考点要求 课标要求 命题预测 空气 · 了解空气的组成, 认识空气是一种宝贵的自然资源，了解空气污染的后果和防止污染的重要意义。 空气的成分、氧气的性质和用途考点常以选择题的形式进行考查，考查的命题点有：空气的含量、空气的污染及防治、氧气的反应现象描述正确与否的判断、氧化反应的判断、氧气的用途，常结合生活中的常见生活中现象、工农业生成、科学实验等以文字或图片结合的形式呈现。 氧气的制取考点常以填空题、实验题的形式进行考查。考查的命题点有：装置的选择、收集方法、检验及错误分析。常以化学实验或科学探究的形式出现。 氧气的性质 · 了解并掌握氧气的化学性质, 能鉴别氧气和空气，了解氧气的用途。 氧气的制取 · 知道实验室可用过氧化氢、氯酸钾、高锰酸钾制取氧气及反应的原理、装置、检验、验满方法等 考点一 空气 一、空气的成分及用途 （1）空气的成分 空气是混合物，主要由氮气(N2)和氧气(O2)组成，在通常情况下，空气中各种成分的含量保持相对稳定。 （2）氧气用途 ①供给呼吸（如登山、医疗、潜水等） ②支持燃烧（如炼钢、气焊、航空等） （3）氮气用途 ①作保护气（如汽车安全气囊、灯泡、食品袋等充氮气），利用N2化学性质不活泼； ②制硝酸和化肥； ③冷冻麻醉； ④制造低温环境。 （4）稀有气体用途 ①电光源，利用稀有气体通电时能发出不同颜色的光。 ②作保护气（焊接金属的保护气、灯泡内保护气），利用稀有气体化学性质很不活泼。 注意：“稀有气体”是一类气体的总称，不是一种气体。 二、空气中氧气含量的测定 （1）二百多年前，法国科学家拉瓦锡通过实验得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结论。 （2）实验：燃磷法测定空气中氧气的含量 Ⅰ、实验过程 实验原理 4P+5O22P2O5红磷在空气中燃烧，消耗了瓶中的氧气，生成五氧化二磷白色固体，使瓶内压强减小，在大气压作用下，烧杯中的水进入集气瓶，进入瓶中水的体积即为氧气减少的体积 实验装置 实验步骤 a.在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份； b.用弹簧夹夹紧橡皮管； c.在燃烧匙内放入过量的红磷； d.点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧； e.待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹 实验现象 ①红磷燃烧产生大量白烟； ②冷却至室温后打开弹簧夹，水沿导管进入集气瓶，最终水面上升约1/5 实验结论 氧气体积约占空气体积的1/5 Ⅱ、造成误差的原因 A、偏低： ①红磷不足 ②装置气密性不好 ③未冷却至室温打开止水夹 ④导管中有部分水残留 B、偏高： ①点燃红磷后插入到集气瓶速度太慢（未及时塞紧橡皮塞） ②未夹紧止水夹（未使用止水夹） Ⅲ、注意事项 a.测定时所用可燃物的选择： 一是该物质在空气中燃烧且只与氧气反应； 二是该物质燃烧的生成物为固体或液体，不能是气体； b.不能使用木炭、硫、铁丝替代红磷的原因： 木炭、硫在空气中燃烧后的生成物均是气体，铁丝在空气中不燃烧。 三、空气的污染与防治 （1）空气污染物 空气的主要污染物有有害气体和粉尘。目前计入空气污染指数的项目暂定为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物(粒径在10微米以下的颗粒物，称PM10，又称飘尘)和臭氧等。 【特别提醒】二氧化碳属于空气的组成成分，不是空气污染物。但二氧化碳的含量过高，会加剧温室效应。 （2）空气污染的危害： ①严重影响人体健康； ②影响农作物生长； ③破坏生态环境，其中全球气候变暖、臭氧层破坏和酸雨等也都与空气污染有关。 （3）防治空气污染： ①加强大气质量监测，改善环境状况； ②减少使用化石燃料，使用清洁能源； ③积极植树造林种草； ④禁止露天焚烧垃圾等。 【特别提醒】目前，我国采取的空气质量等级分为五级，等级越低，空气污染指数数值越小，即空气质量越好，越有利于人体健康。 1.氮气常温下性质稳定，不代表不能与其他物质反应。事实上在一定条件下N2能与H2、O2及活泼金属反应。 2. CO2不是空气的污染物。但是会引起温室效应。 3. 稀有气体通电发出有色光属于物理性质 考向01 空气的组成 例1 （2024·湖南省卷）下列有关空气的说法正确的是 A．空气是混合物 B．空气是由空气分子构成 C．空气中氮气极易溶于水 D．空气中稀有气体的体积分数最大 【答案】A 【解析】A、空气是由氮气、氧气等多种物质组成的，属于混合物，故A说法正确； B、空气是由氮气、氧气等多种物质组成的，属于混合物，空气中含氮分子、氧分子等，不存在空气分子，故B说法错误； C、空气中氮气难溶于水，故C说法错误； D、空气中各成分的体积分数：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%、水蒸气和和杂质约占0.03%，则空气中氮气的体积分数最大，故D说法错误； 故选：A。 举一反三 1．（2022·湖南常德）下列物质中，不属于空气成分的是（ ） A．氧气 B．氢气 C．二氧化碳 D．氮气 【答案】B 【解析】空气中的成分按体积分数计算，大约氮气78%；氧气21%；稀有气体0.94%；二氧化碳0.03%；氢气不是空气的成分；故选B。 2．（2022·湖南衡阳）下列关于空气的说法错误的是（ ） A．空气是一种混合物 B．空气是一种宝贵的资源 C．稀有气体化学性质很不活泼，不与任何物质发生化学反应 D．空气中氧气的体积分数约为21% 【答案】C 【解析】A、空气是氮气、氧气、二氧化碳等气体组成的混合物，故选项说法正确； B、空气能供给呼吸，能维持生态平衡，作用众多是宝贵的资源，故选项说法正确； C、稀有气体化学性质很不活泼，一定条件下可以与其他物质发生化学反应，故选项说法错误； D、根据实验得出空气中氧气的体积分数约为21%，故选项说法正确； 故选D。 3．（2024·湖南岳阳一模）空气中含量最多且化学性质不活泼的气体是 A．O2 B．CO2 C．He D．N2 【答案】D 【解析】空气中各成分的体积分数：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、水蒸气和杂质0.03%，其中氮气含量最多且化学性质不活泼。 故选D。 考向02 空气的污染及防治 例2 （2022·湖南湘西）下列不属于空气污染物的是（ ） A．PM2.5 B．N2 C．SO2 D．NO2 【答案】B 【解析】空气污染物包括一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物（又称PM10，PM10已经包含PM2.5）、臭氧等，氮气属于空气主要成分，不属于空气污染物。 故选：B。 举一反三 1．（2022·湖南长沙）为了打赢蓝天保卫战，我们要加强大气质量监测。下列气体属于空气污染物的是（ ） A．氧气 B．二氧化硫 C．氮气 D．水蒸气 【答案】B 【解析】A、氧气是空气的主要成分，不会造成污染，故此选项错误； B、二氧化硫容易形成酸雨，会造成污染，故此选项正确； C、氮气是空气的主要成分，不会造成污染，故此选项错误； D、水蒸气也是空气的成分，不会造成污染，故此选项错误。 故选：B。 2．（2024·湖南长沙·一模）2023年9月7日是第四个国际清洁空气蓝天日，主题为“共护清洁空气”下列做法与该主题相符的是 A．开发清洁能源 B．工业废气不经过处理直接排放到大气中 C．垃圾就地焚烧 D．大量砍伐森林树木用于基础建设 【答案】A 【解析】A、使用清洁能源，可减少污染物的排放，有利于环境保护，故A符合题意； B、工业废气不经过处理直接排放到大气中，会对空气造成污染，故B不符合题意； C、垃圾燃烧会产生大量污染物，就地焚烧会造成空气污染，故C不符合题意； D、大量砍伐森林树木，会减少二氧化碳的消耗，不符合“低碳生活”，故D不符合题意。 故选A。 考向03 空气各组分的性质及用途 例3（2024·湖南长沙）神舟十八号“太空养鱼”项目进展顺利。下列能供给斑马鱼和宇航员呼吸的气体是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】能供给斑马鱼和宇航员呼吸的气体是氧气； 故选：A。 举一反三 1．（2023·湖南岳阳）空气中含量最多且化学性质不活泼的气体是（ ） A．O2 B．CO2 C．He D．N2 【答案】D 【解析】空气中各成分的体积分数：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、水蒸气和杂质0.03%，其中氮气含量最多且化学性质不活泼。 故选D。 2．（2023·湖南益阳）空气是一种宝贵的自然资源，各成分都具有广泛的用途。下列不属于氮气的用途的是（ ） A．人工降雨 B．冷冻麻醉 C．食品防腐 D．制造氮肥 【答案】A 【解析】A、固体二氧化碳俗称干冰，易升华，升华吸热，可用于人工降雨，不属于氮气的用途； B、液态氮可用于冷冻麻醉，属于氮气的用途； C、氮气的化学性质比较稳定，可用作食品保护气，属于氮气的用途； D、氮气中含有氮元素，可制造氮肥，属于氮气的用途； 答案：A。 考向04 空气中氧气含量的测定 例4 （2023·湖南衡阳）拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示，下列判断正确的是（ ）    A．a点时容器内氮气体积分数为85% B．容器内物质总质量：b点>c点 C．氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度 D．此实验测得空气中氧气的质量分数为18% 【答案】C 【解析】A、由曲线图可知：a点时容器内氧气的体积分数为15%。故容器内其余气体（氮气、稀有气体、二氧化碳等）的浓度为85%，故氮气体积分数小于85%，故A错误，不符合题意； B、由图可知，反应是在密闭容器中进行的，故根据质量守恒定律，反应前后物质的质量不变，故容器内物质总质量：b点=c点，故B错误，不符合题意； C、由曲线图可知：反应停止时，容器内剩余3%体积分数的氧气，由于红磷足量，故氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度，故C正确，符合题意； D、由曲线图可知：反应过程中氧气的体积分数减小18%，且不是质量分数，故D错误，不符合题意。 故选：C。 举一反三 1．（2024·湖南怀化洪江二模）为测定空气中氧气的含量，化学兴趣小组同学进行如图所示实验，用电热丝点燃红磷。下列说法正确的是 A．实验前需检查装置的气密性 B．可用木炭代替红磷进行实验 C．待红磷熄灭后立即打开弹簧夹 D．实验中红磷的量不会对实验结果产生影响 【答案】A 【解析】A、做该实验前，应检查装置的气密性，以防止装置漏气，造成测定结果不准确，故选项说法正确； B、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，虽除去氧气，而增加了新的气体，没有形成压强差，不能用来测定空气中氧气含量，故选项说法错误； C、待装置冷却至室温后才能打开止水夹，以防止剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，占据了部分水的体积，造成结果偏小，故选项说法错误； D、若红磷不足，不能完全消耗装置中的氧气，将导致测得氧气的含量小于五分之一，故选项说法错误。 空气中氧气含量的测定 1. 药品选择错误：选择木炭或硫作为可燃物时会生成气体物质，导致实验失败；选择铁丝作可燃物时，由于空气中氧气浓度低，铁丝不能燃烧，不能完全消耗氧气，导致实验失败。 2.装置错误：气密性不好。 3.操作错误：未使用弹簧夹、未冷却至室温打开弹簧夹、点燃红磷后插入速度过慢，未及时塞紧橡皮塞。 考点二 氧气的性质 1．物理性质 在标准状况下，氧气是无色、无味、不易溶于水的气体，密度比空气略大。在低温、高压时，可变成淡蓝色的液体或雪花状固体。 2．化学性质 （1）氧气的助燃性：带火星的木条在氧气中能够复燃，说明氧气能够助燃或支持燃烧，利用此性质可以区别N2和O2、CO2和O2。 （2）常见物质在氧气或空气中的燃烧 Ⅰ.与单质的反应 类型 物质 燃烧时出现的现象 化学方程式 反应示意图或注意事项 与 金 属 单 质 反 应 铁 在空气中：红热，离开火后变冷，不燃烧 在氧气中：剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体 3Fe＋2O2 Fe3O4 集气瓶底部放少量水或铺一层细沙的目的是防止生成的高温熔融物溅落使集气瓶炸裂 镁 剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，生成白色固体 2Mg＋O2 2MgO 与 非 金 属 单 质 反 应 木炭 不同点：在空气中发出红光，在氧气中发出白光 相同点：均放热；将充分燃烧生成的气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊 C＋O2 CO2 硫 不同点：在空气中，发出微弱的淡蓝色火焰；在氧气中，发出明亮的蓝紫色火焰 相同点：放热，生成无色有刺激性气味的气体 S＋O2 SO2 集气瓶预先装入适量的水或氢氧化钠溶液的目的是吸收生成的二氧化硫，防止生成物污染空气 红磷 放出大量的热，产生大量白烟 4P＋5O2 2P2O5 氢气 在空气和氧气中都燃烧，产生淡蓝色火焰，火焰上方罩着的干冷烧杯内壁出现水雾 2H2＋O2 2H2O 点燃氢气之前必须验纯 Ⅱ.与几种化合物的反应 物质 反应现象 化学方程式 注意事项 一氧化碳 在空气中燃烧，发出蓝色火焰，释放出热量 2CO＋O22CO2 点燃以前要验纯 甲烷 在空气中点燃，发出明亮蓝色火焰，生成无色气体和液体，释放热量 CH4＋2O2 2H2O＋CO2 点燃以前要验纯 乙醇 在空气中点燃，发出蓝色火焰，生成无色气体和液体 C2H5OH＋3O2 3H2O＋2CO2 物理性质和化学性质的辨别 1. 现象描述错误：如“烟”与“雾”、“光”与“火焰”的词语使用不准确。 2. 对氧气的性质掌握不准确：氧气性质比较活泼，具有氧化性。 3. 对集气瓶中预留水的作用不明确：认为水只是吸收热量，其实有时还吸收有毒有害物质。 4. 认为氧气可当做燃料：氧气具有助燃性，不具有可燃性。 5. 性质和用途关系对应错误。 6. 不理解炼钢和炼铁原理：炼铁是还原，炼钢是氧化！ 考向01 氧气的化学性质 例1 （2022·湖南长沙）2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。航天员在空间站工作生活了183天，在空间站的生活离不开氧气。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．氧气能供给呼吸 【答案】D 【解析】A.氧气的化学性质活泼，常温下就容易与其他物质反应，选项错误。     B.氧气不易溶于水，选项错误。 C.空气中含量最多的气体是氮气，体积分数占了78%，氧气才有21%，选项错误。 D.氧气能供给呼吸，正确。 故选：D。 举一反三 1．（2024·湖南株洲·一模）下列关于氧气的说法中错误的是 A．通常情况下，氧气是无色无味的气体 B．在航天工业中可用液态氧作火箭燃料 C．氧气在氧化反应中提供氧，具有氧化性 D．空气中的氧气主要来源于植物的光合作用 【答案】B 【解析】A、通常状态下，氧气是无色、无味的气体，故选项说法正确； B、氧气具有助燃性，不能做燃料，故选项说法错误； C、氧气在氧化反应中提供氧，具有氧化性，故选项说法正确； D、光合作用可生成氧气，空气中的氧气主要来源于植物的光合作用，故选项说法正确。 故选B。 考向02 物质燃烧的现象 例2 （2022·湖南娄底）下列有关实验现象的描述，正确的是（ ） A．硫在氧气中燃烧，产生淡蓝色火焰，生成无色无味的气体 B．镁在空气中燃烧，产生苍白色火焰，生成白色烟雾 C．红磷在空气中燃烧，发出红色的火焰，产生大量白色烟雾 D．细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 【答案】D 【解析】A、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，发出热量，生成具有刺激性气味的气体，不符合题意； B、镁在空气中燃烧，发出耀眼白光，生成白色固体，不符合题意； C、红磷在空气中燃烧，发出黄白色火焰，产生大量白烟，放出热量，不符合题意； D、细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射、生成黑色固体，符合题意。 故选D。 举一反三 1．（2022·湖南邵阳）下列物质，在空气中加热只能发生红热现象，不能燃烧；但在氧气中点燃能剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体的是（ ） A．红磷 B．铁丝 C．木炭 D．硫 【答案】B 【解析】A、红磷在空气和氧气中燃烧，均产生大量白烟，放出热量，不符合题意； B、铁丝在空气中不能燃烧，只能烧至红热，铁在氧气中剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体，符合题意； C、木炭在空气中燃烧，烧至红热，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，不符合题意； D、硫在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，放出热量，生成具有刺激性气味的气体，硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，生成具有刺激性气味的气体，不符合题意。 故选B。 2．（2024·湖南岳阳一模）下列说法正确的是（　　） A．带火星的木条一定能在含有氧气的集气瓶中复燃 B．氧气可以支持燃烧，说明氧气具有可燃性 C．铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成一种红色固体 D．用红磷测定空气中氧气含量时，红磷一定要过量 【答案】D 【解析】A. 当氧气浓度小到一定程度时，不能使带火星的木条复燃，错误； B. 氧气可以支持燃烧，说明氧气具有支持可燃物燃烧的性质，错误； C. 铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成一种黑色固体，错误； D. 用红磷测定空气中氧气含量时，红磷一定要过量，以耗尽氧气，正确。故选D。 考向03 化合反应和氧化反应 例3 下列化学反应既是氧化反应又是化合反应的是（ ） A．铁＋氧气四氧化三铁 B．高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 C．蜡烛+氧气二氧化碳+水 D．水氢气+氧气 【答案】A 【分析】物质与氧气发生的反应为氧化反应，化合反应是指多种物质生成一种物质的反应。 【解析】A、该反应为铁和氧气的反应，属于氧化反应，且该反应为多种物质生成一种物质的反应，属于化合反应，该选项符合题意； B、该反应为一种物质生成多种物质的反应，属于分解反应，且该反应不属于氧化反应，该选项不符合题意； C、该反应为蜡烛和氧气的反应，属于氧化反应，但该反应的反应物和生成物均有两种，不属于化合反应，该选项不符合题意； D、该反应为一种物质生成多种物质的反应，属于分解反应，且该反应不属于氧化反应，该选项不符合题意。 故选A。 举一反三 1．下列反应中既不是化合反应，也不是氧化反应（ ） A．硫在氧气中燃烧 B．石蜡在氧气中燃烧 C．高锰酸钾受热分解 D．铁丝在氧气中燃烧 【答案】C 【解析】A、硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，是物质与氧气的反应，属于氧化反应，不符合题意； B、石蜡在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，是物质与氧气的反应，属于氧化反应，不符合题意； C、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，既不是化合反应，也不是氧化反应，符合题意； D、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，是物质与氧气的反应，属于氧化反应，不符合题意。 故选C。 考点三 氧气的制取 一、氧气的工业制法 1．原料：原料是空气。 2．原理：利用液态氮的沸点比液态氧的沸点低的原理。先将空气在低温条件下加压变为液态，再将液态空气缓缓升温至左右，氮气首先达到沸点从液态空气里蒸发出来，剩下的主要就是液态氧了。 3．方法：分离液态空气，其过程可以简单地表示如下： 4．贮存：氧气贮存在蓝色钢瓶中。 注意：工业上以空气为原料制取氧气，原料来源广泛，所制得的氧气价格较低。工业上在制取氧气的过程中，没有新物质生成，属于物理变化。 二、氧气的实验室制法 制取方法 高锰酸钾制取氧气 氯酸钾制取氧气 过氧化氢制取氧气 所用药品 高锰酸钾（紫色固体） 氯酸钾（白色粉末）、 二氧化锰（黑色粉末） 过氧化氢（无色液体）、二氧化锰（黑色粉末） 反应原理 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 2KClO32KCl+3O2↑ 2H2O22H2O+O2 ↑ 发生装置 固体加热型 固固加热型 固液不加热型 收集装置 选择依据：氧气不易溶于水且不与水反应 向上排空气法 选择依据：氧气的密度比空气大，且不与空气各成分反应 优点 稍加热就分解，不用催化剂；反应速度适中，便于收集 反应速度适中，便于收集；和高锰酸钾相比，药品白色，仪器容易清洗；相同质量的KClO3和KMnO4，KClO3生成的氧气多 不用加热，节约能源；生成物只有水，利于环保；二氧化锰容易回收 缺点 需要加热，操作麻烦、浪费能源；使用紫色的高锰酸钾，不易清洗仪器和桌面 需要加热，操作麻烦、浪费能源；反应中生成刺激性气味、污染空气的氯气 作为反应物的过氧化氢不宜长时间保存且浓度太大时反应速度太快，不宜控制 检验方法 将一根带火星的木条伸入瓶内，如果木条复燃，证明集气瓶内的气体是氧气。 验满方法 ①用向上排空气法收集时，将一根带火星的木条放在瓶口，如果木条复燃，证明集气瓶内氧气已收集满。 ②用排水法收集时，集气瓶口出现大气泡时，说明已收集满氧气。 总之，从是否节约能源、是否利于环保、操作是否简单等方面综合比较，最适合在实验室制取氧气的方法是用过氧化氢制取氧气的方法 1、发生装置选择错误：高锰酸钾或氯酸钾加热制氧气，由于是固体加热条件下反应，要选固固加热装置；过氧化氢制氧气，实在常温下，固液混合反应制气体，要选固液常温型装置。 2、收集方法错误：事实上收集气体主要关注气体的溶解性和气体密度(与空气对比)。 3、排水法收集气体的时间：大量气泡均匀冒出时开始收集，而不是刚冒出气泡时就开始收集。 4、一定注意先撤出导管后熄灭酒精灯，否则水槽中水会倒流，使试管炸裂。 考向01 氧气的工业制法 例1 分离空气可以获得稀有气体、纯度较高的氮气和液氧。分离空气的简易流程如图： 请根据流程图回答下列问题。 （1）空气的净化装置除了除去空气中的一些污染物外还除去了空气组成中的 (填序号)。 ①氮气       ②氧气       ③稀有气体       ④二氧化碳       ⑤水 （2）稀有气体充入灯泡使灯泡经久耐用的原因是 。 （3）分离液态空气的原理是利用氮气和氧气的 (填“熔点”或“沸点”)不同，发生 (填“物理”或“化学”)变化。 【答案】（1）④⑤ （2）稀有气体的化学性质不活泼 （3）沸点 物理 【解析】（1）由图可知，空气的净化装置后的液态空气分离出稀有气体，氮气、氧气，故除了除去空气中的一些污染物外还除去了空气组成中的二氧化碳、水，故选④⑤； （2）稀有气体充入灯泡使灯泡经久耐用的原因是稀有气体的化学性质不活泼，不容易参加化学反应； （3）分离液态空气的原理是利用氮气和氧气的沸点不同，该过程中没有生成新物质，发生物理变化。 举一反三 1．工业制取氧气主要有下列步骤。将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作： 下列有关说法不正确的是（ ） A．以上步骤①②③不涉及化学变化 B．氮气的沸点比氧气的沸点低 C．步骤②得到的剩余液体为淡蓝色 D．储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是纯净物 【答案】D 【解析】A.工业制取氧气方法是分离液态空气法，工业制氧气的过程中没有新物质生成，发生的属于物理变化；正确； B.由图示可知，氮气先蒸发出来，说明氮气的沸点比氧气的沸点低；正确； C.氮气与氧气的沸点不同，氮气沸点低，先汽化，因此，剩余的液体主要是液氧，液氧是淡蓝色的；正确； D.储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”中含有氧气、稀有气体等多种物质，属于混合物；错误。 故选：D。 2．空气是一种宝贵的资源。我国成功发射高分五号卫星，它是世界首颗实现对大气和陆地综合观测的全谱段高光谱卫星，可通过对大气污染气体、温室气体等物理要素的监测，动态反映我国空气质量状况。 （1）空气属于 （填“混合物”或“纯净物”） （2）下列属于空气污染物的是____________。 A．臭氧 B．一氧化碳 C．PM2.5 D．PM10 （3）工业制取氧气主要有下列步骤。 将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作： a.根据图示步骤，分析可知，工业制氧气属于 （填“物理变化”或“化学变化”）； b.从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点 （填“高”或“低”）； c.步骤②剩余液体为 （填“无色”或“淡蓝色”）； d.储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是 （填“纯净物”或“混合物”）；     e.蓝色钢瓶中的液氧的用途 （举一例），蒸发出的氮气的用途 （举一例）。 【答案】（1）混合物 （2）ABCD （3） 物理变化 低 淡蓝色 混合物 医疗急救 作保护气 【解析】（1）空气中含有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳、其他气体和杂质，属于混合物； （2）臭氧、一氧化碳、PM2.5、PM10均属于空气污染物，故选：ABCD； （3）a、工业制氧气的过程中没有新物质生成，属于物理变化； b、从步骤②可以看出，液氮首先汽化，说明氮气的沸点比氧气的沸点低； c、步骤②剩余液体为液氧，液氧是淡蓝色的； d、储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”中含有氧气、稀有气体等多种物质，属于混合物； e、氧气能供给呼吸，所以蓝色钢瓶中的液氧可用于医疗急救；氮气的化学性质不活泼，所以蒸发出的氮气可用作保护气。 考向02 实验室制取氧气的原理 例2 （2023·湖南益阳）实验室制取气体的两种常见装置图如下，据图回答：    （1）实验室用装置A制取O2的化学方程式为_____________________________________。 （2）利用装置A制取气体，水槽中刚开始有气泡放出时不立即收集的原因是___________________________________。 （3）实验室用装置B制取CO2时，应选用的药品是_____。 a．双氧水            b．大理石            c．木炭        d．稀盐酸 【答案】（1） （2）装置内有空气会导致收集的气体不纯 （3）bd 【解析】（1）A装置试管口由一团棉花，实验室用装置A制取O2，应为加热高锰酸钾制取氧气，同时生成锰酸钾和二氧化锰，反应的化学方程式为；故填：； （2）利用装置A制取气体，水槽中刚开始有气泡放出时不立即收集的原因是装置内有空气会导致收集的气体不纯；故填：装置内有空气会导致收集的气体不纯； （3）实验室用稀盐酸和大理石反应制取二氧化碳，反应为固液常温型，故用装置B制取CO2时；故选：bd。 举一反三 1．现有下列反应： ①2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ ②2KClO32KCl+3O2↑ ③2NH4NO34H2O+2N2↑+O2↑ 其中适用于实验室制取氧气的是（　　） A．①② B．②③ C．①③ D．①②③ 【答案】A 【解析】①高锰酸钾在加热的条件下分解为锰酸钾和二氧化锰两种固体，同时生成氧气，适用于实验室制取氧气；②氯酸钾在二氧化锰的催化作用下、加热分解为氯化钾固体和氧气，适用于实验室制取氧气；③硝酸铵在加热的条件下分解生成水，氮气和氧气，得到气体是氮气和氧气的混合物，不适用于实验室制取氧气。 故选：A。 考向03 实验室制取氧气装置 例3 （2024·湖南省卷）下列发生装置中，可用于实验室加热高锰酸钾制取氧气的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A、用加热高锰酸钾的方法制取氧气，在生成氧气的同时，还有锰酸钾和二氧化锰生成，由于反应需要加热，所以发生装置应选A；实验室用高锰酸钾制取氧气时，固体粉末会随着氧气流顺着导管进入水槽，使水槽内的水变成紫红色（由于高锰酸钾溶于水显紫红色），为防止这种现象的发生，通常要在试管口放一棉花团，故正确； B、属于固液常温型，故错误； C、属于固液常温型，故错误； D、属于固液常温型，故错误。 故选A。 举一反三 1．（2022·湖南张家界）掌握实验室制取气体的方法是初中生必备的实验技能。如图是制取气体的常用装置，回答下列问题。 （1）仪器a的名称为_____。 （2）实验室制取氧气，可选择的发生装置和收集装置是_____（写一种组合），该反应的化学方程式为___________________________________。 （3）用装置D收集二氧化碳时，其验满的方法是___________________________________。 【答案】（1）集气瓶 （2）BC（合理即可） （合理即可） （3）将燃着的小木条放在集气瓶口，木条熄灭，证明二氧化碳收集满 【解析】（1）仪器a的名称为集气瓶； （2）实验室常用过氧化氢在二氧化锰的催化下制取氧气，且氧气不易溶于水，可选择的发生装置和收集装置是BC，过氧化氢在二氧化锰的催化下反应生成水和氧气，该反应化学方程式：； （3）二氧化碳不支持燃烧，用装置D收集二氧化碳时，其验满的方法是将燃着的小木条放在集气瓶口，木条熄灭，证明二氧化碳收集满。 考向04 氧气的收集及检验 例4 （2024·湖南长沙）小张同学在实验室里用高锰酸钾固体制取氧气，请回答下列问题： （1）写出仪器①的名称 ； （2）收集氧气，可选择的收集装置是 （填字母）； （3）为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，应在试管口放一团 ； （4）验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，发现木条 ，说明氧气已经集满。 【答案】（1）酒精灯 （2）/ （3）棉花等 （4）复燃或重新燃烧等 【解析】（1）仪器①的名称酒精灯； （2）氧气密度略大于空气，不易溶于水，可用向上排空气法收集或排水法收集，收集氧气，可选择的收集装置是C或D； （3）为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，应在试管口放一团棉花； （4）氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，发现木条复燃（或重新燃烧），说明氧气已经集满。 举一反三 1．（2023·湖南长沙）小明同学在实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，请回答下列问题：    （1）写出仪器①的名称____________； （2）可以选择的发生装置是___________（填字母）； （3）由于在相同条件下氧气的密度比空气_________，可以选择D装置进行收集； （4）如果用E装置收集氧气，当导管口__________________时（填“开始有气泡放出”或“气泡连续并比较均匀地放出”），再把导管口伸入盛满水的集气瓶。 【答案】（1）长颈漏斗 （2）A （3）大 （4）气泡连续并比较均匀地放出 【解析】（1）由图可知，仪器①的名称长颈漏斗，故填：长颈漏斗； （2）实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，属于固-固加热型，选择的发生装置为A，故填：A； （3）由于在相同条件下氧气的密度比空气大，可以选择D装置进行收集，故填：大； （4）如果用E装置收集氧气，当导管口气泡连续并比较均匀地放出，再把导管口伸入盛满水的集气瓶，因为刚开始冒出的气泡中混有试管中的空气，故填：气泡连续并比较均匀地放出。 1．（2022·湖南永州）空气中含量最多的物质是（ ） A．O2 B．N2 C．H2O D．CO2 【答案】B 【解析】空气中各成分及体积分数为：氮气：78%、氧气：21%、稀有气体：0.94%、二氧化碳0.03%、水蒸气和杂质：0.03%．故选B． 2．（2022·湖南益阳）空气中占体积分数最大且化学性质不活泼的气体是（　　） A．CO2 B．H2O C．N2 D．O2 【答案】C 3．（2023·湖南永州）空气中能供人呼吸的气体是（ ） A．N2 B．O2 C．CO2 D．Ne 【答案】B 【解析】空气中，氧气能供给呼吸。 故选B。 4．（2023·湖南长沙）2023 年 5 月 30 日神舟十六号载人飞船顺利发射，将三名航天员成功送入空间站。下列能供给航天员呼吸的气体是（ ） A．氧气 B．氮气 C．二氧化硫 D．氦气 【答案】A 【解析】A、氧气能供给呼吸，符合题意； B、氮气不能供给呼吸，不符合题意； C、二氧化硫不能供给呼吸，不符合题意； D、氦气不能供给呼吸，不符合题意。 故选A。 5．（2023·湖南衡阳）有一位同学暑假去西藏发生了严重的高原反应，医生让他吸入了一种气体后，症状得到缓解。此气体可能是（ ） A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．二氧化碳 【答案】A 【解析】A、氧气可以供给呼吸，则可以用于缓解高原反应的症状，故选项符合题意； B、氮气不可以供给呼吸，则不可以用于缓解高原反应的症状，故选项不符合题意； C、稀有气体不可以供给呼吸，则不可以用于缓解高原反应的症状，故选项不符合题意； D、二氧化碳不可以供给呼吸，则不可以用于缓解高原反应的症状，故选项不符合题意。 故选A。 6．（2022·湖南郴州）空气是一种复杂的混合物，含有氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体等成分，下列说法错误的是（ ） A．氧气可用于化工生产、航空航天、医疗急救等领域 B．医疗上可在液氮冷冻麻醉条件下做手术 C．因为二氧化碳能与水反应生成碳酸，所以二氧化碳能造成酸雨 D．庆祝节假日时，美丽的霓虹灯与稀有气体的应用有关 【答案】C 【解析】A、氧气具有支持燃烧的性质，可用于化工生产、航空航天、医疗急救等领域，故说法正确； B、氮气可以制造低温环境，可用于医疗上可在液氨冷冻麻醉条件下做手术，故说法正确； C、二氧化碳能与水反应生成碳酸，二氧化碳能制作碳酸饮料，二氧化硫溶于水并与水发生反应生成亚硫酸，二氧化硫能造成酸雨，故说法错误； D、稀有气体在通电条件下发出各种颜色的光源，所以美丽的霓虹灯与稀有气体的应用有关，故说法正确； 故选C。 7．（2022·湖南衡阳）下列关于空气的说法错误的是（ ） A．空气是一种混合物 B．空气是一种宝贵的资源 C．稀有气体化学性质很不活泼，不与任何物质发生化学反应 D．空气中氧气的体积分数约为21% 【答案】C 【解析】A、空气是氮气、氧气、二氧化碳等气体组成的混合物，故选项说法正确； B、空气能供给呼吸，能维持生态平衡，作用众多是宝贵的资源，故选项说法正确； C、稀有气体化学性质很不活泼，一定条件下可以与其他物质发生化学反应，故选项说法错误； D、根据实验得出空气中氧气的体积分数约为21%，故选项说法正确； 故选D。 8．（2023·湖南郴州）下列说法正确的是（ ） A．经过液化、蒸发从空气中得到氧气的过程是化学变化 B．破坏臭氧层会引起酸雨 C．空气是由空气分子组成的 D．氧气可用于医疗急救 【答案】D 【解析】A、经过液化、蒸发从空气中得到氧气的过程，没有新物质生成，属于物理变化，说法错误； B、破坏臭氧层会引起臭氧层空洞，二氧化硫会引起酸雨，说法错误； C、空气主要是由氮气分子、氧气分子构成的，说法错误； D、氧气能供给呼吸，可用于医疗急救，说法正确； 答案：D。 9．（2023·湖南衡阳）有一位同学暑假去西藏发生了严重的高原反应，医生让他吸入了一种气体后，症状得到缓解。此气体可能是（ ） A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．二氧化碳 【答案】A 【解析】A、氧气可以供给呼吸，则可以用于缓解高原反应的症状，故选项符合题意； B、氮气不可以供给呼吸，则不可以用于缓解高原反应的症状，故选项不符合题意； C、稀有气体不可以供给呼吸，则不可以用于缓解高原反应的症状，故选项不符合题意； D、二氧化碳不可以供给呼吸，则不可以用于缓解高原反应的症状，故选项不符合题意。 故选A。 10．（2023·湖南长沙）2023 年 5 月 30 日神舟十六号载人飞船顺利发射，将三名航天员成功送入空间站。下列能供给航天员呼吸的气体是（ ） A．氧气 B．氮气 C．二氧化硫 D．氦气 【答案】A 【解析】A、氧气能供给呼吸，符合题意； B、氮气不能供给呼吸，不符合题意； C、二氧化硫不能供给呼吸，不符合题意； D、氦气不能供给呼吸，不符合题意。 故选A。 11．（2022·湖南湘潭）下列物质能在氧气中剧烈燃烧、火星四射、产生黑色固体的是（ ） A．木炭 B．硫粉 C．红磷 D．铁丝 【答案】D 【解析】A、木炭在氧气中燃烧发出白光，生成一种能使石灰水变浑浊的气体，不符合题意； B、硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体，不符合题意； C、红磷在氧气中燃烧冒出大量白烟，不符合题意； D、铁丝在氧气中燃烧剧烈燃烧、火星四射、产生黑色固体，符合题意； 答案为：D。 12．（2022·湖南益阳）请结合下列图示装置回答问题。 （1）实验室用KClO3制取O2时，选用的发生装置是 _____（填字母代号）； （2）实验室收集O2时，不选用C装置的理由是 ___________________________________； （3）写出实验室用B装置制取O2或CO2的化学方程式 __________________________________（任写其中一个）。 【答案】（1）A （2）氧气密度比空气密度大 （3） （或） 【解析】（1）实验室用KClO3制取O2，属于固、固加热型，故选用的发生装置是A； （2）实验室收集O2时，不选用C装置的理由是氧气密度比空气密度大； （3）实验室用B装置制取O2，用过氧化氢和二氧化锰，化学方程式为，实验室用B装置制取CO2，用碳酸钙和稀盐酸，化学方程式为。 13．（2022·湖南邵阳）请根据下列装置图回答问题。 （1）A装置中仪器①的名称是_______； （2）实验室常用加热高锰酸钾来制备氧气，反应的化学方程式是_________________________，在向试管内装入药品之前，应该先__________________________________； （3）实验室制备并收集二氧化碳，应选择上图中的_______(填字母)装置来进行实验。 【答案】（1）酒精灯 （2） 检查装置气密性 （3）BC 【解析】（1）由图可知，A装置中仪器①的名称是酒精灯； （2）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的化学方程式为：； 在向试管内装入药品之前，应该先检查装置的气密性，防止装置漏气，浪费药品； （3）实验室通常用石灰石（或大理石）与稀盐酸反应制取二氧化碳，属于固液不加热反应，发生装置可选B，二氧化碳溶于水，密度比空气大，可用向上排空气法收集，收集装置可选C，故填：BC。 14．（2024.湖南怀化一模）下列有关空气的说法正确的是 A．空气是由空气分子组成的 B．空气中氧气的体积分数最大 C．空气中氧气的化学性质不活泼 D．空气中氮气、氧气等分子均匀地混合在一起 【答案】D 【解析】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，说法错误； B、空气中氮气的体积分数最大，说法错误； C、空气中的氧气在一定条件下能与许多物质发生反应，化学性质比较活泼，说法错误； D、空气中氮气、氧气等分子各自保持自己的性质，均匀地混合在一起，说法正确。 故选D。 15．（2022·湖南湘潭）空气是人类赖以生存的物质基础。下列有关说法错误的是（ ） A．空气中的氧气是一种常见的燃料 B．二氧化硫是空气污染物之一 C．空气中氮气的体积分数约为78% D．植树造林有利于保护空气 【答案】A 【解析】A、空气中的氧气具有助燃性，不具有可燃性，不能作燃料，符合题意； B、二氧化硫能导致酸雨的发生，属于空气污染物，不符合题意； C、空气中的氮气约占空气体积的78%，是空气中含量最多的气体，不符合题意； D、植树造林，可以改善空气质量，有利于保护空气，不符合题意。 故选A。 16．（2022·湖南张家界）空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法错误的是（　　） A．洁净的空气属于纯净物 B．食品包装中充氮气以防腐 C．氧气供给人和动植物呼吸 D．空气中氮气的体积分数约为78% 【答案】A 【解析】A、洁净的空气是由氮气、氧气等混合而成，属于混合物，符合题意； B、氮气化学性质稳定，可填充于食品包装中，用于防腐，不符合题意； C、氧气具有氧化性，可供给人和动植物呼吸，不符合题意； D、空气中含量最多的气体是氮气，约占空气体积的78%，不符合题意。 故选A。 17．（2024·湖南衡阳·一模）空气是人类不可或缺的资源，下列有关空气的说法正确的是 A．空气质量指数的数值越大，空气质量越好 B．空气中氧气和氮气的体积比约为4∶1 C．空气中的氧气和电解水得到的氧气化学性质相同的原因是构成它们的分子相同 D．空气中的二氧化碳有毒，会导致人死亡 【答案】C 【解析】A、空气质量指数的数值越大，空气污染越重，空气质量越差，而不是越好，故A说法错误； B、氧气约占空气体积的21%，氮气约占空气体积的78%，所以空气中氧气和氮气的体积比约为1：4，故B说法错误； C、同种分子化学性质相同，空气中的氧气和电解水得到的氧气化学性质相同的原因是构成它们的分子相同，故C说法正确； D、二氧化碳无毒，但二氧化碳不能供给呼吸，空气中的二氧化碳含量过高会导致人缺氧窒息甚至死亡，故D说法错误； 故选C。 18．（2024.湖南怀化一模）下列关于空气的说法正确的是 A．氮气约占空气质量的78% B．空气中的氮气和稀有气体都可用作保护气 C．工业上利用分离液态空气取氧气，这一过程属于化学变化 D．目前计入空气污染指数的有害气体主要包括：二氧化碳，二氧化硫，一氧化碳等 【答案】B 【解析】A、氮气约占空气体积的78%，不是质量，不符合题意； B、空气中的氮气和稀有气体均化学性质稳定，均可作保护气，符合题意； C、工业上利用分离液态空气取氧气，是利用空气中各成分沸点的不同，将其分离，只是状态的改变，无新物质生成，属于物理变化，不符合题意； D、一氧化碳有毒，二氧化硫能与水反应生成酸性物质，导致酸雨的发生，它们均属于空气污染物，但是二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，不符合题意。 故选B。 19．（2024·湖南岳阳一模）鉴别空气、氮气和氧气三种气体，最简单的方法是 A．观察气体的颜色 B．闻气体的气味 C．伸入燃着的木条 D．伸入带火星的木条 【答案】C 【解析】A、三种气体均是无色的，则不能用观察颜色的方法鉴别，故选项不符合题意； B、三种气体均没有气味，则不能用闻气体的气味的方法鉴别，故选项不符合题意； C、燃着的木条在空气中正常燃烧，在氧气中燃烧的更旺，而燃着的木条在氮中立即熄灭，则该方法能鉴别三种气体，故选项符合题意； D、空气和氮气均不能使带火星的木条复燃，只有氧气能使带火星的木条复燃，则该方法不能鉴别空气和氮气，故选项不符合题意。 故选C。 20．（2023·湖南株洲）下图是我国“祝融号”火星车测得的火星大气成分的体积百分比（体积分数）；    （1）“祝融号”火星车使用的新型镁锂合金属于______（填“金属”或“复合”或“有机”）材料，实现了探测器的轻量化。 （2）从图中可知，火星与地球的大气成分是不同的。下列有关说法正确的是______。 A．地球和火星的大气中均含有氮气 B．地球和火星的大气中均含有二氧化碳 C．假如分别收集一瓶地球和火星上的大气，可用澄清的石灰水来鉴别 D．假如分别收集一瓶地球和火星上的大气，可用燃着的木条来鉴别 （3）从火星大气成分可知，火星______（填“适合”或“不适合”）人类居住。 【答案】（1）金属 （2）ABCD （3）不适合 【解析】（1）金属材料包括纯金属以及它们的合金，则新型镁锂合金属于金属材料，故填：金属； （2）A、空气的成分按体积计算，氮气约占78%，由图中可知，火星的大气中也含有氮气，故选项说法正确； B、空气的成分按体积计算，二氧化碳约占0.03%，由图可知，火星的大气中二氧化碳占90%以上，故选项说法正确； C、可用澄清的石灰水来鉴别火星大气和地球空气，火星大气中含有大量的二氧化碳，能使澄清石灰水变浑浊，空气中二氧化碳的含量很小，不能使澄清石灰水变浑浊，故选项说法正确； D、将燃着的木条分别伸入两个集气瓶中，若木条照常燃烧，该气体是地球的大气，若木条立即熄灭，该气体是火星上的大气，故选项说法正确； 故选ABCD； （3）火星大气中二氧化碳含量太高，且缺乏人类呼吸所需的氧气，火星不适合人类居住，故填：不适合。 21．（2023·湖南郴州）下图是实验室中常见的一些装置。请根据所学知识回答下列问题： （1）仪器①的名称是_______。 （2）C装置中玻璃棒的作用是_______。 （3）实验室既可用于制氧气又可用于制二氧化碳的发生装置是_______（填装置编号），用此装置制氧气，其反应的化学方程式是_______。 （4）装置E可用于收集_______（填“氧气”或“二氧化碳”），气体应该从_______口进入（填“a”或“b”）； （5）若选用B装置制氧气，试管口棉花的作用是_______。 【答案】（1）集气瓶 （2）引流 （3）A （4） 氧气 b （5）防止加热时试管内粉末状物质进入导管 【解析】（1）据图可知，仪器①的名称是集气瓶。 （2）C装置的操作是过滤，过滤装置中玻璃棒的作用是引流。故填：引流。 （3）实验室用过氧化氢溶液加二氧化锰作催化剂制氧气的发生装置又可用于石灰石与稀盐酸反应制二氧化碳的发生装置，因为它们反应物的状态都是固态与液态，反应条件都是常温。所以实验室既可用于制氧气又可用于制二氧化碳的发生装置是A。 用A装置制氧气是过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，化学方程式。 （4）装置E收集气体的方法是排水法，要求气体不易溶于水，不与水反应。氧气不易溶于水，不与水反应，二氧化碳能溶于水，与水反应。所以装置E可用于收集氧气；气体应该从短管进入，才能产生压强差，将水从长管排出。故填：b。 （5）为防止加热时试管内粉末状物质进入导管，选用B装置制氧气，试管口放一团棉花。 跨学科实践活动 微型空气质量“检测站”的组装与使用 1．某校设置微型检测站。下列相关说法错误的是（ ） A．臭氧层破坏和酸雨都与空气污染有关 B．PM2.5的含量越高，空气质量越好 C．积极植树有助于提升空气质量 D．加强空气质量检测有利于保护大气环境 【答案】B 【解析】A、臭氧层破坏是氟利昂泄漏等导致的，酸雨是二氧化硫、氮氧化物等的排放导致的，故臭氧层破坏和酸雨都与空气污染有关，不符合题意； B、PM2.5属于空气污染物，PM2.5的含量越高，空气质量越差，符合题意； C、积极植树，可以改善空气质量，保护环境，不符合题意； D、加强空气质量检测，可以减少污染，保护环境，不符合题意。 故选B。 2．空气质量与人类的健康息息相关。某校化学社团开展了微型空气质量“检测站”的组装与使用、并进行了检测某小区地下车库的空气质量、分析某化工厂附近降雨类型、调查空气污染的原因等项目化学习。 任务一：微型空气质量“检测站”的组装 【组装步骤】 ①阅读安装说明书。 ②将空气质量检测站组件—采样系统(检测站)、分析系统和数据传输系统连接起来(如图)。 ③联网调试。 任务二：检测某小区地下车库中的有害气体 【测定实验】利用微型空气质量“检测站”能检验多种空气污染物。用该“检测站”测得某小区地下车库中一氧化碳在不同时间段内的浓度如图。(已知：50ppm为一氧化碳准许成年人置身其中的最大量) （1）【交流分析】一氧化碳浓度最大的时间段是 ，原因可能是 。 任务三：设计实验分析某化工厂区附近降雨的类型 【调查分析】同学们通过走访调查，得知该化工厂区附近所降雨水为酸雨。 【查阅资料】常见酸雨根据致酸物质分为硫酸型酸雨和硝酸型酸雨。 （2）【进行实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量雨水于试管中，利用pH计检测 pH (填“>”“<”或“=”)5.6 该化工厂区附近所降雨水为硫酸型酸雨 ②取少量雨水于试管中，向其中滴加 溶液 有白色沉淀生成 【反思评价】 （3）步骤2发生的反应的化学方程式为 。 （4）小李同学认为只进行步骤②即可得出结论，理由是 。 任务四：调查空气污染的原因 （5）【交流讨论】空气污染是由 (填一种燃料)的燃烧造成的。 （6）【成果分享】同学们通过项目化学习，了解了微型空气质量“检测站”的组装和使用、有害气体的检测等，他们一起制作了保护空气倡议书，请你将其补充完整。 保护空气倡议书 为了使天空更蓝，人类正在积极行动，我们能做的很多，比如，其中一种保护空气的具体做法是 。 【答案】（1）早晨 上班高峰期，汽车尾气产生较多，导致一氧化碳浓度含量最大 （2）< 氯化钡 （3） （4）氯化钡和硫酸反应生成硫酸钡沉淀，硝酸不与氯化钡反应 （5）煤 （6）使用清洁能源 【解析】（1）由图可知，一氧化碳浓度最大的时间段是早晨，是因为上班高峰期，汽车尾气产生较多，导致一氧化碳浓度含量最大； （2）由实验结论：该化工厂区附近所降雨水为硫酸型酸雨可知，pH<5.6；硫酸可与氯化钡反应生成硫酸钡白色沉淀； （3）步骤2中硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡和氯化氢，发生的反应的化学方程式为：BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl； （4）小李同学认为只进行步骤②即可得出结论，是因为氯化钡和硫酸反应生成硫酸钡沉淀，硝酸不与氯化钡反应； （5）煤燃烧会生成二氧化硫气体，导致环境污染； （6）使用清洁能源，可以保护空气，防止空气污染。 基于特定需求设计和制作简易供氧器 3．“制氧机”在日常生活中的应用很广泛，同学们利用相关知识，对简易化学制氧机的结构、工作原理、制氧方法展开了项目式学习。 任务一、认识制氧机的结构 （1）图1中过滤仓中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是______（填序号）。 A．可以通过气泡观察氧气生成的速率 B．湿润氧气 C．加快氧气的生成 任务二：了解制氧机的工作原理 【信息检索】市面上常见的一种简易化学制氧机的工作原理如图1所示，其中A是过碳酸钠白色固体，B是二氧化锰黑色粉末。过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2）加水溶解会分解生成Na2CO3和H2O2。用该制氧机制氧时反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内有黑色粉末翻腾，变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。 【表达交流】 （2）反应仓中过氧化氢生成氧气的文字表达式是 。 （3）验证过滤仓导出的气体是氧气的方法： 。 任务三：分析制氧机的制氧方法 【分析解释】 （4）如果在实验室用过碳酸钠、二氧化锰、水制取氧气，从图2中可选用的气体发生装置是 （填装置序号，下同），收集装置是 。 （5）实验室用高锰酸钾制氧气的文字表达式为 ，简易化学制氧机不使用该原理的原因是 。 【反思评价】 （6）简易化学制氧机的制氧剂选用过碳酸钠比过氧化氢溶液更好的理由有______。 A．过碳酸钠是固体，易于携带 B．对比过碳酸钠，过氧化氢溶液不稳定，易分解 C．过氧化氢溶液浓度较大时具有一定的腐蚀性 【答案】（1）AB （2） （3）在导管口放一根带火星的木条，若木条复燃，证明为氧气 （4）B C或E （5） 需要加热，不安全（或操作复杂或成本高，合理即可） （6）ABC 【解析】（1）由于氧气不易溶于水，所以过滤仓中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是可以通过气泡观察氧气生成的速率、 湿润并降低氧气温度，故填：AB； （2）反应仓中H2O2在二氧化锰作催化剂的条件下生成水和氧气，反应的文字表达式为； （3）氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，故验证过滤仓导出的气体是氧气的方法是：在导管口放一根带火星的木条，若木条复燃，说明是氧气； （4）实验室用过碳酸钠、二氧化锰、水制取氧气，反应物状态是固体和液体，反应条件是常温，则应选B固液反应常温型装置，故填：B ； 因为氧气密度比空气大，且不易溶于水，所以收集装置可以是C向上排空气法或E排水法，故填：C或E； （5）高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式为：； 由于该方法制氧需要加热，操作相对来说比较复杂、安全性不高，并且加热消耗燃料导致成本升高，故填：需要加热，不安全（或操作复杂或成本高，合理即可）； （6）简易化学制氧机的制氧剂选用过碳酸钠比过氧化氢溶液更好，原因是：过碳酸钠是固体，比液体易于携带；对比过碳酸钠，过氧化氢溶液不稳定，易分解；过氧化氢溶液浓度较大时具有一定的腐蚀性，故选则:ABC。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 / 15 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$