专题3 空气、氧气、二氧化碳（考点清单）（讲+练）-2024-2025学年八年级化学上学期期末考点大串讲（沪科版·上海五四学制2024）

专题3 空气、氧气、二氧化碳 题型1测定空气中氧气的含量 题型2空气的成分和应用 题型3保护空气质量 题型4氧气的性质和用途 题型5二氧化碳的性质和用途 题型6工业制氧气 题型7实验室制取氧气 题型8催化剂和催化作用 题型9实验室制取二氧化碳 题型10氧循环和碳循环 题型11实验室制取气体的一般思路与方法 题型12 基于特定需求设计和制作简易供氧器 ▉题型1 测定空气中氧气的含量 1.空气组成的发现 （1）实验1：把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天，反应的符号表达式为 Hg+O2HgO （2）实验2：把汞表面上所生成的红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器里再加强热，反应的符号表达式为 HgO Hg+O2 （3）实验结论：空气由氧气和氮气组成，氧气占体积1/5 （4）拉瓦锡用定量的方法实验，第一次明确提出了空气是由氧气和氮气组成。 2.空气中氧气含量的测定 （1）实验现象 ①红磷燃烧，放出热量，产生大量白烟 ②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。 （2）实验结论：氧气约占空气总体积的1/5。 （3）反应原理: （4）问题分析 实际测得的结果比真实值小，其原因可能是：A红磷量不足；B装置气密性差；C未冷却至室温就打开弹簧夹 （5）集气瓶中水的作用：（1）主要是吸收有毒的五氧化二磷（固体）。（2）还可以吸热加快降温，和防止热的燃烧物溅落炸裂瓶底。 （6）瓶中剩余的主要气体是：氮气（化学性质：不可燃不助燃；物理性质：难溶于水） ▉题型2 空气的成分和应用 主要成分 体积分数 用途 氮气 78% 制造硝酸和氮肥:作 保护气 氧气 21% 支持燃烧供给呼吸 稀有气体 0.94% 作 保护气，制电光源，制造低温环境等 二氧化碳 0.03% 植物 光合 作用，灭火 其他 0.03% ▉题型3 保护空气的质量 1．空气污染的成因：排放到空气中的__有害气体__和__烟尘__大大增加，使得进入空气中有害物质的种类和数量超出了大自然的自净能力。 2．空气污染的主要危害： __温室效应__、__酸雨__、__臭氧层破坏__等都与空气污染有关。 3．防治大气污染的有效措施： (1)制订环保法规，建立空气质量监测系统。 (2)研制和开发__清洁能源__。 (3)采用化学等方法处理有害气体。 (4)汽车上安装尾气净化装置。 4．空气质量报告： (1)报告内容主要包括：__污染物__(__二氧化硫__、氮氧化物、__一氧化碳__和__可吸入颗粒物__)、__空气污染指数__、__空气质量等级__。 (2)PM2.5：直径小于等于__2.5μm__的可吸入颗粒物。 ▉题型4 氧气的性质和用途 1.物理性质：通常情况下，氧气是一种 无 色 无 味的气体，密度为1.429g/L比空气略 大 ，氧气 不易 溶于水；氧气在-183℃时变为 淡蓝 色液体，在—218℃变为 淡蓝色雪花状固体。 2.化学性质 反应现象 反应表达式 注意事项 在空气中 在氧气中 木炭 发 红 光 剧烈燃烧，发 白 光 碳＋氧气二氧化碳 C O2 CO2 燃烧匙应由 上 而 下 缓慢伸入集气瓶底 放热 ，生成气体使澄清石灰水变 浑浊 。 铁丝 在空气中烧的红热 剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 铁＋氧气四氧化三铁 Fe O2 Fe3O4 集气瓶的底部要预先放 铺沙或加水 ①在铁丝燃烧的实验中，为什么要用光亮的铁丝，而不用生锈的铁丝？ 光亮的铁丝，铁和氧气才能直接接触，才确保实验成功。 ②为什么要等火柴即将燃尽再把铁丝伸入氧气瓶中？ 火柴燃烧也会消耗氧气，避免消耗过多的氧气导致铁丝不能燃烧。 ③铁在充满氧气的集气瓶中燃烧时，为什么在集气瓶中都要装水？ 在做铁丝在氧气中燃烧实验时，在集气瓶里预先装少量的水是为防止高温熔融物炸裂瓶底； 3.氧气的用途：供给呼吸、支持燃烧 由于氧气具有活泼的化学性质，人们设法去除氧气中或将物品与氧气隔离，如食品的真空包装可防止食品发生氧化而变质、金属表面的防锈漆可防止生锈等。 ▉题型5二氧化碳的性质和用途 1.物理性质：无色，无味的气体，密度比空气大，能溶于水，高压低温下可得固态二氧化碳（干冰） 探究二氧化碳的物理性质 实验操作 将CO2倒入装有高、低燃着蜡烛的烧杯中 将水倒入装满CO2的软塑料瓶，旋紧瓶塞，振荡 实验现象和结论 下面的蜡烛比上面的先熄灭，说明二氧化碳的密度大于空气 二氧化碳溶于水,使瓶内气压变小，大气压使瓶子变瘪。 2.化学性质 (1)证明二氧化碳与水反应（资料：紫色石蕊试液遇酸性溶液变红） 实验 操作 ①干燥的石蕊小花上喷稀醋酸 ②干燥的石蕊小花上喷水 ③把干燥的小花放进CO2气体中 ④把用水湿润的石蕊小花放入CO2气体 ⑤取出实验④取出用吹风机烘干 现象 变红 不变红 不变红 变红 红色变为紫色 分析 稀醋酸能使石蕊变红 水不能使石蕊变红 二氧化碳不能使石蕊变红 二氧化碳与水反应生成酸性物质使石蕊变红 碳酸不稳定分解 结论 CO2与水反应生成酸性物质，使紫色石蕊试液变红 CO2+H2O→H2CO3 碳酸分解生成二氧化碳和水 H2CO3→H2O+CO2 (2)证明二氧化碳与澄清石灰水反应 实验操作 实验现象 实验结论（或反应表达式） 将二氧化碳通入澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊 CO2+Ca(OH)2 →CaCO3+H2O（用于检验二氧化碳气体） 3.二氧化碳的用途 CO2的用途 依据的性质 ①干冰（固体二氧化碳）作制冷剂，用于食品冷藏、制造舞台雾景、人工降雨。 干冰升华吸热（物理变化） ②灭火 ①二氧化碳不能燃烧；②不支持燃烧； ③密度比空气的大 ③温室肥料（气肥），可以增大农作物的产量 CO2是光合作用的原料，能促进光合作用 ④制汽水饮料（碳酸饮料） CO2能溶于水；且与水反应生成碳酸 ⑤化工原料，制纯碱、尿素等 能与多种物质反应 ▉题型6工业制取氧气 方法 分离液态空气法 原理 利用液氮和液氧的沸点不同的性质 变化类型 物理变化 ▉题型7实验室制取氧气 药品 过氧化氢和二氧化锰 氯酸钾和二氧化锰 反应原理 2H2O22H2O＋O2 ↑ 2KClO32KCl＋3O2↑ 发生装置 收集装置 ①排水法：氧气不易溶于水。 ②排水法收集时，要等到气泡连续均匀冒出时，再进行收集。因为开始加热时导管口冒出的气泡主要是装置内的空气，此时收集，会导致收集的氧气不纯； ①向上排空法：氧气密度比空气大。 ②用向上排空法收集时导管应伸入集气瓶底部（排尽瓶内空气），用排水法收集时，导管放在集气瓶口。 检验和验满 ①检验：将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，说明是氧气。 ②验满：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已满。 操作步骤 ①检查装置气密性 ②在锥形瓶中加入少量二氧化锰。 ③在分液漏斗中加入质量分数为3%的过氧化氢溶液（俗称双氧水）。 ④调节加入过氧化氢溶液的速率，使反应平稳地进行 ⑤收集气体。 ①检查装置气密性 ②将氯酸钾和二氧化锰以质量比为 3:1 的比例均匀混合 ③实验开始时先对固体混合物均匀加热，再用酒精灯外焰对固体混合物集中加热。 ④实验结束，先将导管移出水面，再停止加热。 注意事项 ①使用长颈漏斗时，应使长颈漏斗下端伸入液面下 ①导管应刚刚露出橡胶塞，便于氧气排出； ②先对试管进行预热，然后对准有药品的部位集中加热。否则会产生的后果受热不均导致试管炸裂。 ③试管口应略向下倾斜，防止冷凝水回流到试管底部，使试管炸裂； ④停止反应时，应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，否则易使水槽内的水倒吸回试管，引起试管炸裂。 ▉题型8 催化剂和催化作用 1.催化剂是指在化学反应中能改变其他物质的化学反应速率，但本身的质量和化学性质在反应前后不变的物质。 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 2.证明某物质是催化剂： 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①的操作，观察是否还能改变反应速率。 3.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。 ▉题型9 实验室制取二氧化碳 1.药品的选择： 在实验室里，通常用稀盐酸和石灰石（或大理石，主要成分是CaCO3）来反应制取二氧化碳。 ①不能用浓盐酸，因为浓盐酸有挥发性，会使收集的二氧化碳混有氯化氢气体而不纯。 ②不能用稀硫酸，因为稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在石灰石（或大理石） 的表面，阻碍反应的进行，会使反应停止。 ③不能用碳酸钙（或碳酸钠等），因为它们与盐酸的反应反应速率太快，不易控制。 2.反应原理:CaCO3+HCl→CaCl2+H2O+CO2↑  3.制取装置: （1）向图2锥形瓶中加入的盐酸时，盐酸的量要漫过长颈漏斗的下端，防止气体从长颈漏斗逸出。 （2）图2使用分液漏斗的优点是控制反应速率。 4.实验步骤:仪器连接→检查气密性→装入大理石→加入稀盐酸→收集气体 5.气体检验:将待测气体通入　澄清石灰水　中,若　石灰水变浑浊　,则证明该气体是CO2。  6.气体收集:CO2气体只能用　向上排空气法　收集,是因为二氧化碳能溶于水且密度比空气大。收集气体时的导管要伸入集气瓶的底部，便于排尽集气瓶中的空气。 7.气体验满:将燃着的木条放在　集气瓶口　,若　木条熄灭　,则证明已满。  ▉题型10 自然界中的氧循环和碳循环 ①消耗氧气、产生二氧化碳：动植物呼吸、化石燃料的燃烧等 ②消耗二氧化碳、产生氧气：植物的光合作用吸收二氧化碳并放出氧气，海水吸收二氧化碳。 （2）大气中的二氧化碳（CO2）被陆地和海洋中的植物通过光合作用吸收，转变为氧气；然后通过生物或地质过程以及人类活动（例如，生物呼吸、岩石圈中的碳酸盐分解或酸化、可燃物燃烧和物质缓慢氧化等），又以二氧化碳的形式返回大气中。 ▉题型11 实验室制取气体的一般思路和方法 发 生 装 置 收 集 装 置 实验 装置 选择 依据 发生装置选择要根据反应物的状态和反应条件 （1）反应物的状态有：固体与固体反应、固体与液体反应、液体与液体反应等 （2）反应条件有：加热、高温、催化剂等 收集装置选择要根据气体的密度和气体的溶解性及气体是否与水反应 （1）排空气法 密度比空气的大——向上排空气法 密度比空气的小——向下排空气法 （2）排水法 不易溶于水，不与水反应 其它 因素 （1）原料容易获得 （2）实验反应条件容易控制 （3）实验装置容易装配 （3）实验操作简便安全 （4）反应速率适中，便于控制 （5）生成气体不混入其他气体，便于收集等 ▉题型12基于特定需求设计和制作简易供氧器 活动任务一 了解制氧机的工作原理 1.市场上的制氧机主要有便携式制氧机和氧烛两类。便携式制氧机是一种常见的家用制氧设备,氧烛主要应用于军事和医疗急救。 2.调查与研究 制氧机类型 便携式制氧机（氧立得） 氧烛 使用的药品 A剂：过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2) B剂：二氧化锰(MnO2) 氯酸钠、适量的催化剂、Mg粉 结构 工作原理 氯酸钠 氯化钠＋氧气 使用方法 将A剂、B剂先后放入装好水的反应仓中，通过湿化瓶装置和鼻塞吸氧。 打开氧源盒盖，手握氧烛，拔出启动针，启动氧烛的反应机制，‌戴好鼻塞进行吸氧 3.思考: 1.便携式制氧机是如何控制生成氧气的速率的?通过控制加入的试剂用量控制生成氧气的速率 2.从使用效果、安全、经济、耐用性等角度简述两类制氧机的优缺点，并进行小组交流讨论。 使用效果：氧立得制氧机供氧快、制氧纯、易操作、好携带，依赖水源，不适合长时间连续作业；氧烛能迅速产生高纯度氧气，满足紧急情况下的立即供氧需求；但产氧量和持续时间有限，限制了其在大规模或长时间紧急情况中的应用。 安全：氧立得制氧机选择过碳酸钠固体储存和运输方便，但需注意操作规范，不当使用可能带来安全隐患；氧烛放热量小，减少了火灾风险，但可能产生微量的有害气体。 经济：氧立得制氧机设备经济便捷，性价比较高；氧烛制造成本相对较低，一次性使用的特点减少了维护的成本，但长期来看需要较多的替换费用。 耐用性：氧立得制氧机长时间使用后，制氧机的部件可能会磨损，需要定期维护和更换；氧烛在储存和携带过程中具有极高的稳定性，不易损坏，且有效期较长，但一旦点燃，就会持续燃烧直至反应物耗尽，无法中断使用后再重新点燃。 3. 氧烛中分解产生氧气的物质类似于氯酸钾,分解过程中需要加热，你认为可能是哪些物质在反应过程中提供了热量?药品中的Mg粉燃烧提供热量 活动任务二 设计并制作一款简易的供氧器 1.讨论制作简易制氧机的思路 加热高锰酸钾 过氧化氢溶液和二氧化锰混合 原理 发生装置 收集装置 需考虑哪些因素：适用的场景、原料来源、安全、环保、操作是否方便等等。 2.简易制氧器装置的分析与评价 从制氧效果、装置外观、材料成本、使用便捷角度进行分析评价。 一、选择题 1．（23-24八年级下·山东泰安·期末）下列关于空气的叙述不正确的是 A．空气的成分按体积计算，氮气约占78% B．空气污染指数越小，空气质量状况越好 C．氧气、氦气、氖气都属于稀有气体 D．工业制取氧气利用分离液态空气法 2．（23-24八年级下·黑龙江绥化·期末）下列物质属于纯净物的是 A．稀有气体 B．澄清石灰水 C．冰水混合物 D．洁净的空气 3．（23-24八年级下·山东泰安·期末）下列关于氧气的描述不正确的是 A．通常状况下，氧气是一种无色、无味的气体 B．氧气是一种密度比空气密度略小的气体 C．氧气化学性质活泼，能与很多物质发生化学反应 D．氧气常用于医疗急救和支持物质燃烧 4．（23-24九年级上·江苏宿迁·期末）各种各样的奇妙现象是化学独有的美，下列实验现象中不正确的是 A．用铜粉测定空气中氧气含量的实验中，固体由红色变为黑色 B．铁丝在氧气中剧烈燃烧，生成黑色的四氧化三铁固体，放出大量的热 C．镁条在空气中剧烈反应，发出耀眼的白光，生成白色固体 D．二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中，紫色石蕊变红 5．（23-24八年级下·山东烟台·期中）项目学习小组在学习了实验室制氧气之后，查阅了相关资料，利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作简易供氧器。如图，其中药品A是过碳酸钠，遇水会分解出H2O2，药品B是一种黑色粉末状催化剂。下列说法错误的是 A．乙瓶是利用氧气不易溶于水的原理，使氧气湿润 B．输出的氧气可作为高能燃料 C．根据乙中气泡的多少，可以判断氧气排出的快慢 D．注射器相当于分液漏斗 6．（23-24九年级上·湖南衡阳·期末）如图是自然界中碳、氧循环图（X为H2CO3，Y为C6H12O6）。下列说法错误的是 A．图一把CO2通入紫色石蕊溶液中溶液变红，说明二氧化碳显酸性 B．图二转化1是降低空气中二氧化碳含量的主要方法 C．图一、图二对比说明，反应物相同，反应条件不同，产物不同 D．碳循环和氧循环有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定 7．（24-25九年级上·陕西渭南·期中）将一定质量炭粉在密闭容器中引燃（如图1），一段时间后炭粉消失。用压强传感器测得容器内压强随时间的变化关系如图2。下列分析不正确的是 A．AB段炭粉开始燃烧 B．反应放热以及生成气体导致BC段压强增大 C．装置内发生反应的文字表达式为：碳+氧气二氧化碳 D．可向装置内加澄清石灰水检验燃烧产物 8．（23-24九年级上·安徽合肥·期末）如图所示，小明同学通过调节阀门Ⅰ、Ⅱ，改变干燥的紫色石蕊小花颜色，以下现象和分析错误的是 A．关闭阀门Ⅰ，打开阀门Ⅱ，干燥的紫色石蕊小花变红 B．关闭阀门Ⅱ，打开阀门Ⅰ，干燥的紫色石蕊小花不变色 C．使瓶中干燥的紫色石蕊小花变色的是二氧化碳气体 D．关闭阀门Ⅰ，打开阀门Ⅱ，可以判断气体流速 二、实验题 9．（22-23八年级下·山东烟台·期末）某化学兴趣小组研究的制取、性质。 (1)的制取 ①仪器A的名称是 。 ②从上图中选择合适的仪器组装一套发生装置，要求添加盐酸时无需拆开装置，需要用到的仪器有哪些？ ？（填图中字母序号） (2)探究二氧化碳气体的性质： ①实验一，蜡烛由低到高依次熄灭，由此可知的物理性质是 。 ②实验二，玻璃管中的现象是 ，说明的化学性质是 。 ③实验二，试管中澄清的石灰水变浑浊，反应的化学方程式是 。 10．（23-24八年级下·山东烟台·期末）兴趣小组选用片状的鸡蛋壳（主要成分是碳酸钙）与稀盐酸反应来制取，并探究的性质。他们利用矿泉水瓶、玻璃杯、橡皮塞、导管、止水夹等组装了如图所示甲、乙气体发生装置；利用丙、丁、戊装置探究的性质。 (1)比较甲、乙装置，甲装置的优点是 。鸡蛋壳与盐酸反应产生的化学方程式是 。 (2)丙中观察到气球飘起来，能说明的性质是 。丁中能证明和水发生反应的现象是 。（用“a”“b”变化说明） (3)戊中，在液面下拔下盛满的试管塞，除了能看到澄清石灰水慢慢变浑浊外，还能看到的现象是 。石灰水变浑浊的化学方程式是 。 11．（23-24八年级上·山东烟台·期末）某实验小组对测定空气中氧气体积分数的实验进行验证，并进行了拓展实验。 【活动一】探究空气里氧气的含量(装置如图) 【实验准备】硬质玻璃管和小气球内空气总体积为50mL，注射器中留下的空气体积为50mL，该装置气密性良好。 【实验探究】装入药品，按图所示连接好仪器。用酒精灯在铜粉部位加热，加热时不断推拉注射器活塞，气球忽大忽小，并不断将气球中的气体全部挤入试管中。 【现象分析】 (1)实验开始时应先检查装置气密性。连接装置后且其气密性良好，若将注射器向内推，可观察到的现象是气球 。 (2)反应中观察到玻璃管内的实验现象是 ；写出铜粉反应的符号表达式： 。 (3)实验结束后，停止加热，待试管冷却至室温，将气球内的气体全部挤入注射器内，待注射器活塞稳定后，读取注射器内剩下气体的体积为 mL。 【得出结论】氧气约占空气总体积的1/5. (4)实验中，加热时不断推拉注射器的目的为 ；实验中气球的作用是 。 【活动二】拓展探究空气里氧气的含量(装置如图1图2) 小组同学在老师的指导下设计了图1所示装置来探究磷在空气中的燃烧及氧气含量的变化情况。 【实验步骤】该小组同学按图1组装好实验装置，利用凸透镜聚光照射燃烧匙中的红磷，一段时间后红磷燃烧，待熄灭后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用凸透镜聚光照射，白磷居然也很快被点燃。 【实验分析】 (5)由实验可知，用红磷燃烧的方法并不能精确地测定空气里氧气的含量，理由是 。 (6)图2是该小组同学从开始实验到最后装置冷却至室温后的整个实验过程中，用传感器测得的图1中容器内氧气含量变化的曲线图。结合图2分析： ①在 (选填“A”、B”、“C”、“D或E”)点时燃烧的红磷刚好熄灭了。 ②白磷开始燃烧至燃烧结束对应的曲线是 (用字母表示)段。 ③结合你的学习经验，用图甲或图乙装置测定空气里氧气的含量，所选药品应满足的条件是 、 (写2点)。 【反思与评价】 (7)兴趣小组通过对比分析得出了“不同物质燃烧，需要的氧气浓度不一样”的结论。 同学们由此联想到课本上的另一个实验： (填物质名称)在空气中不能点燃，但在氧气中能点燃并剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 (填化学式)。 12．（23-24八年级下·山东泰安·期末）化学是一门以实验为基础的科学，用实验探究物质的性质是化学常用方法。 (1)如图1是有关氧气性质实验的装置图，集气瓶内都预先留有少量水。 ①简要回答甲、乙两瓶中水的作用（各写一条即可）：甲： ；乙： 。图乙实验中，将铁丝绕成螺旋状的目的是 。 ②写出乙集气瓶中反应的实验现象：剧烈燃烧， ， ，生成黑色固体，该反应的化学反应方程式为 。甲、乙两瓶中的反应都属于 反应（填基本反应类型） ③如图2所示，取三根粗细、长度均相同的光亮细铁丝，将其中两根分别盘成螺旋状，在每根铁丝一端绑上粗铜丝，另一端系一火柴，点燃火柴，待火柴快燃尽时，分别插入充满氧气的集气瓶中。在其他操作都相同时，实验 （填“I”或“Ⅱ”）现象最明显。请分析Ⅲ中铁丝不能燃烧的原因是 。 (2)用如图3实验研究的性质。 ①可证明能与水反应需要对比纸花 号（填纸花序号）。 ②下方燃着的木条熄灭而上方的不熄灭，由此可得出具有的物理性质是 。 三、科学探究题 13．（23-24八年级上·山东泰安·期末）在老师指导下，同学们采用多种方法测定空气中氧气的体积分数。 【实验一】燃磷法测定空气中氧气体积分数实验装置。按下图组装仪器测定空气中氧气的体积分数，先关闭止水夹，通电使红磷燃烧。 (1)实验开始，装药品前应先进行的操作是 。 (2)火焰熄灭后，待装置冷却后，松开止水夹，烧杯中的水沿着导管进入集气瓶内，集气瓶内水面上升到 (填数字)处，说明氧气约占空气体积的。 (3)实验结束，集气瓶内剩余的气体主要是氮气，由现象分析可知，瓶内剩余气体的物理性质主要是 ，化学性质是 (只写一条)。 [实验二]利用铜粉也能测出空气中氧气体积分数。如下图所示： 在由两个注射器组成的密闭系统中留有25mL空气，给装有细铜丝的玻璃管加热，同时缓慢推动两个注射器活塞，至玻璃管内的铜丝在较长时间内无进一步变化时停止加热，待冷却至室温，将气体全部推至一个注射器内，观察密闭系统内空气体积变化。 (4)在实验加热过程中，交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是 。 (5)小明测得实验结果如下： 反应前注射器内气体总体积 25mL 反应后注射器内气体总体积 21mL 由此数据可以推算出他测定的空气中氧气的体积分数 21%(填“>”、“=”、“<”)，造成该实验出现误差的原因可能是 (填序号)。 ①加入铜丝量太多 ②加入铜丝量太少 ③未检查装置气密性，装置漏气 ④读数时没有冷却至室温 14．（24-25九年级上·安徽·期末）某兴趣小组对铁以及含铁物质产生了兴趣，并进行了一系列探究活动。 探究一：铁丝燃烧是否需要纯氧。 取长短相同直径为0.38mm的铁丝，分别在O2含量不同的情况下实验，现象如表。 氧气含量 90% 70% 60% 55% 实验现象 燃烧剧烈，燃烧时间长，效果好 燃烧比90%弱，燃烧时间短，实验成功 燃烧比70%弱，燃烧时间更短，实验成功 难以燃烧，只是发热 (1)在做铁丝在氧气中燃烧的实验时，为了使现象更明显，最好用排水法收集，理由是 。 (2)就0.38mm铁丝而言，燃烧所需氧气的最低含量在 范围内。 探究二：对含有铁粉的“暖宝宝”进行成分及发热原理探究。 同学们在实验室打开一片暖宝宝，取出其中黑色粉末做了下面的实验。 I.黑色粉末的成分 (3)取暖宝宝中的黑色粉末于试管中，加入足量的稀盐酸，观察到 ，证明黑色粉末中有铁粉。 (4)反应结束之后，发现仍有黑色固体残留，经过滤，洗涤，干燥，获得黑色粉末。取样通入氧气点燃，将产物 (写出操作及现象)，说明黑色粉末中含有炭粉。 II.“暖宝宝”发热的原理。 按图(夹持仪器已略去)采用湿度、氧气、温度传感器收集数据，将拆除包装的暖宝宝倒入三颈烧瓶中密封装置，开始收集数据，观察曲线变化(图中A、B、C)。 (5)从收集到的图像看暖宝宝发热是因为颗粒微小的铁粉与 等物质发生反应。 探究三：锈蚀原理的应用 “蒸汽眼罩”和“暖贴”的主要成分都有铁粉、活性炭。暖贴中还加入了食盐。它们的发热原理都是利用铁生锈放热。 【提出问题】活性炭、食盐对反应放热有什么作用？ 【设计并实验】将2g铁粉、5g水分别与不同质量的活性炭、食盐均匀混合。测量10min内温度的变化。数据如表。 实验 活性炭/g 食盐/g 温度上升/℃ 1 0 0 0.1 2 0.2 0 22.0 3 0 0.1 3.1 4 0.2 0.1 56.3 【得出结论】 (6)通过分析实验数据，可得出的结论是 。 【反思交流】 (7)如果你来制取“蒸汽眼罩”和“暖贴”，它们各种成分的质量配比应 (填“相同”或“不同”)。 15．（23-24九年级上·山东青岛·期末）学习小组开展了“打造富氧教室，设计和制作简易供氧器”的实践活动。 某品牌制氧机的制氧剂为过碳酸钠(化学式2Na2CO3·3H2O2，白色固体)和二氧化锰。制氧过程的反应为：，该反应为放热反应。制氧机制氧说明(部 分)见下表，其中A、B剂的成分是过碳酸钠或二氧化锰其中之一、 A剂 B剂 平均供氧量 (毫升/分钟) 供氧时间 (分钟) 配方一 1袋 1袋 ≥320 ≥15 配方二 2袋 1袋 ≥500 ≥25 配方三 3袋 2袋 ≥1000 ≥15 【活动一】认识制氧机 (1)加湿仓的作用是 。 (2)A剂的成分是 (填“过碳酸钠”或“二氧化锰”)。若突发缺氧性疾病，在呼叫救护的同时进行吸氧，应选择的最佳配方是 (填“配方一”、“配方二”或“配方三”)。 (3)按配方一在水中反应6小时后，无明显气泡产生。取反应后的混合物进行下列实验： ①将反应后的混合物过滤，得到滤液和黑色滤渣。滤渣的成分为 。 ②取少量滤液，向其中滴加足量盐酸有大量气体产生。该反应的化学方程式为 。 【活动二】制作供氧器 (4)综合分析，选用过碳酸钠而不用双氧水作制氧剂的理由是 (答一条)。 (5)学习小组利用身边物品自制了如图所示的简易供氧器。与真实产品对比中，形成的观点不正确的是___________(填字母)。 A．A瓶相当于加湿仓，B瓶相当于反应仓 B．产氧装置和洗气装置组合不需要考虑一体化设计 C．制氧机要符合美学、工程、安全等标准 16．（23-24九年级上·河北廊坊·期末）拉瓦锡被称为“现代化学之父”，让我们共同跟随他的足迹进行科学探究。 【经典实验回顾】 (1)二百多年前，法国化学家拉瓦锡利用图1装置进行实验，发现有一部分银白色的液态汞变成红色粉末，将红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器里再加强热，得到了汞和氧气，结果生成的氧气体积 （选填“>”、“=”、“<”）密闭容器里减少的体积，将得到的氧气导回密闭容器，所得气体和空气性质完全相同。他得出结论：空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积。 (2)根据图2资料卡片，选用汞的优点中不可能是_______（填序号）。 A．在汞槽中起到液封作用 B．汞蒸气与氧气反应能将密闭容器空气中的氧气几乎耗尽 C．实验过程中没有污染 D．生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气 【教材实验重温】 (3)实验室常用红磷燃烧法测定空气里氧气的含量（图3），红磷燃烧产生黄色火焰，及现象： ，化学方程式为 。红磷燃烧消耗氧气，产生压强差，消耗气体的体积= 。但是用该方法测出的氧气含量常常远低于21%。 查阅资料：燃烧过程中，当氧气体积分数低于8%左右时，红磷就无法继续燃烧。因此，实验测定结果小于理论值。 【实验探究改进】化学小组按照图4装置来测定空气里氧气含量，滤纸包中为潮湿的铁粉、少量氯化钠和活性炭（可加快反应速率）。 实验前 实验后 集气瓶（扣除滤纸包）和导管容积 量筒中水的体积 量筒中水的体积 131mL 90.0mL 63.7mL (4)实验前需检查装置的 。 (5)根据本次实验数据，计算出氧气约占空气总体积的 （结果精确到0.1%）。 【反思评价】 (6)①测定空气里氧气的含量实验，通过燃烧消耗氧气测定结果误差较大，通过缓慢氧化消耗氧气测定结果误差较小。 ②该实验 （选填“能”或“不能”）证明铁锈蚀的条件是与水和空气充分接触。 【表达交流】 (7)18世纪末，拉瓦锡基于“测定空气里氧气的含量实验”的研究思路和定量分析方法，在普利斯特里、卡文迪许两位科学家研究基础上，补充了一个相反的实验：让水蒸气通过一根烧红的枪管，得到，“易燃空气”。通过分析和归纳，他得出结论：水不是一种元素，是由 组成。 (8)拉瓦锡倡导并改进定量分析方法，实验研究了氧化汞的分解和合成反应中各物质 之间的变化关系，验证了质量守恒定律。在科学探索道路上，拉瓦锡这种严谨的科学精神值得我们学习。 四、综合应用题 17．（23-24九年级上·辽宁沈阳·期末）根据需求选择合适的化学制氧剂和装置制取氧气用于生产、生活实际。 【寻找制氧剂】 (1)高锰酸钾(KMnO4)、双氧水(H2O2)、氯酸钠(NaClO3)可以作为化学制氧剂是因为 。 【实验室制取氧气并验证性质】 (2)实验原理：高锰酸钾制氧气的化学方程式为 。 (3)装置选择：可选择的发生装置是 。 A．   B．   C．   D．   (4)主要操作有：①装药品、②检查装置的气密性、③固定装置、④点燃酒精灯、⑤收集气体、⑥熄灭酒精灯、⑦从水槽中移出导管，合理的操作顺序是 (填序号)。 A．①②③④⑤⑦⑥ B．②①③④⑤⑦⑥ C．②①③④⑤⑥⑦ (5)实验过程： ①做木炭在氧气中燃烧的实验，证明木炭燃烧发生了化学变化的操作是： 。 ②做铁丝燃烧实验更适合用 法收集氧气以获得相同条件下浓度更高的氧气。 【自制简易制氧机】 (6)原料选择：用双氧水和二氧化锰比高锰酸钾更适合的主要原因是 。 (7)设计简易制氧机： 原始设计   改进设计   改进设计中C与其他设计相比，具有优点是 (写出一点即可)。 (8)自制简易制氧机的一般思路是：在选取制氧的化学反应原理后模拟一般气体制备所需的 ，并根据实际需要增加净化装置。 【实验拓展】 (9)“证据推理”是科学思维重要的组成部分。用“－－”进行连线 。 证据 推理 灼烧面粉，面粉变黑 蜡烛火焰中存在着石蜡蒸气 蜡烛熄灭的瞬间看到“白烟”升起 物质中含有碳元素 用向上排空气法收集气体 收集到浓度较高且不支持燃烧的气体 燃着的木条放在集气瓶口，熄灭 气体密度大于空气，且不与空气成分反应 18．（22-23九年级上·福建福州·期末）以二氧化碳为例，学习科学家研究物质的方法。    (1)1630年，海尔蒙特发现二氧化碳能使燃着蜡烛熄灭，该变化体现二氧化碳的性质是 。 (2)1755年，布莱克第一个应用定量方法研究二氧化碳，主要过程如下图：    ① 白垩充分煅烧后（杂质不参与反应），固体减少的质量即为 （填化学式）的质量。 ② 步骤皿生成的白色固体是 （填名称）。 ③ 实验室制取气体部分仪器与装置如下图：    实验室制备二氧化碳的化学方程式是 。组装连续产生较多气体的发生装置需选择的仪器为 （填标号，下同）；收集二氧化碳装置为 。 (3)1766年，卡文迪许测得：1体积水约能溶解1体积二氧化碳。图4所示针筒内二氧化碳与水充分混合后，针筒内的上液面将停留在 mL处。    (4)图5为模拟伯格曼实验，试管②的现象为 。你认为 （填“有”或“没有”）必要进行试管①的对比实验。 19．（23-24九年级上·辽宁沈阳·期末）二氧化碳在大气中含量很少，却是人类生存不可缺少的物质。请回答下列问题： 自然界中的二氧化碳 (1)我市冬季集中供热所使用的化石燃料是煤，将煤作为燃料，主要是利用碳元素与氧气反应放出的热量。 ①冬季空气中二氧化碳的含量通常 （填“高于”、“等于”、“低于”）夏季空气中二氧化碳的含量。 ②二氧化碳在自然界中是不断循环的，大自然消耗二氧化碳的途径之一是 。 二氧化碳的奇妙变化 (2)如图，某学习小组学习“奇妙的二氧化碳”后，利用如图所示装置进行课外实验：向收集满的软塑料瓶中加入约占体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡，观察到软塑料瓶变瘪。该实验 （填“能”或“不能”）证明与水发生反应，理由是 。 实验室制备二氧化碳 (3)选用药品。按下表进行实验，取等质量的大理石加入足量酸中（杂质不与酸反应），产生二氧化碳体积随时间变化曲线如图所示： 实验编号 药品 Ⅰ 块状大理石、溶液 Ⅱ 块状大理石、溶液 Ⅲ 大理石粉末、溶液 ①图中甲对应实验 （选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。 ②图乙对应实验发生反应的化学方程式为 。 ③实验编号Ⅱ、Ⅲ研究的变量是 。 (4)搭建装置。组装能控制反应发生与停止的发生装置，应选用 （选填编号）。 (5)收集二氧化碳。用如图装置收集时，二氧化碳从 （选填“x”或“y”）端进入。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司17 学科网（北京）股份有 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题3 空气、氧气、二氧化碳 题型1测定空气中氧气的含量 题型2空气的成分和应用 题型3保护空气质量 题型4氧气的性质和用途 题型5二氧化碳的性质和用途 题型6工业制氧气 题型7实验室制取氧气 题型8催化剂和催化作用 题型9实验室制取二氧化碳 题型10氧循环和碳循环 题型11实验室制取气体的一般思路与方法 题型12 基于特定需求设计和制作简易供氧器 ▉题型1 测定空气中氧气的含量 1.空气组成的发现 （1）实验1：把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天，反应的符号表达式为 Hg+O2HgO （2）实验2：把汞表面上所生成的红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器里再加强热，反应的符号表达式为 HgO Hg+O2 （3）实验结论：空气由氧气和氮气组成，氧气占体积1/5 （4）拉瓦锡用定量的方法实验，第一次明确提出了空气是由氧气和氮气组成。 2.空气中氧气含量的测定 （1）实验现象 ①红磷燃烧，放出热量，产生大量白烟 ②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。 （2）实验结论：氧气约占空气总体积的1/5。 （3）反应原理: （4）问题分析 实际测得的结果比真实值小，其原因可能是：A红磷量不足；B装置气密性差；C未冷却至室温就打开弹簧夹 （5）集气瓶中水的作用：（1）主要是吸收有毒的五氧化二磷（固体）。（2）还可以吸热加快降温，和防止热的燃烧物溅落炸裂瓶底。 （6）瓶中剩余的主要气体是：氮气（化学性质：不可燃不助燃；物理性质：难溶于水） ▉题型2 空气的成分和应用 主要成分 体积分数 用途 氮气 78% 制造硝酸和氮肥:作 保护气 氧气 21% 支持燃烧供给呼吸 稀有气体 0.94% 作 保护气，制电光源，制造低温环境等 二氧化碳 0.03% 植物 光合 作用，灭火 其他 0.03% ▉题型3 保护空气的质量 1．空气污染的成因：排放到空气中的__有害气体__和__烟尘__大大增加，使得进入空气中有害物质的种类和数量超出了大自然的自净能力。 2．空气污染的主要危害： __温室效应__、__酸雨__、__臭氧层破坏__等都与空气污染有关。 3．防治大气污染的有效措施： (1)制订环保法规，建立空气质量监测系统。 (2)研制和开发__清洁能源__。 (3)采用化学等方法处理有害气体。 (4)汽车上安装尾气净化装置。 4．空气质量报告： (1)报告内容主要包括：__污染物__(__二氧化硫__、氮氧化物、__一氧化碳__和__可吸入颗粒物__)、__空气污染指数__、__空气质量等级__。 (2)PM2.5：直径小于等于__2.5μm__的可吸入颗粒物。 ▉题型4 氧气的性质和用途 1.物理性质：通常情况下，氧气是一种 无 色 无 味的气体，密度为1.429g/L比空气略 大 ，氧气 不易 溶于水；氧气在-183℃时变为 淡蓝 色液体，在—218℃变为 淡蓝色雪花状固体。 2.化学性质 反应现象 反应表达式 注意事项 在空气中 在氧气中 木炭 发 红 光 剧烈燃烧，发 白 光 碳＋氧气二氧化碳 C O2 CO2 燃烧匙应由 上 而 下 缓慢伸入集气瓶底 放热 ，生成气体使澄清石灰水变 浑浊 。 铁丝 在空气中烧的红热 剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 铁＋氧气四氧化三铁 Fe O2 Fe3O4 集气瓶的底部要预先放 铺沙或加水 ①在铁丝燃烧的实验中，为什么要用光亮的铁丝，而不用生锈的铁丝？ 光亮的铁丝，铁和氧气才能直接接触，才确保实验成功。 ②为什么要等火柴即将燃尽再把铁丝伸入氧气瓶中？ 火柴燃烧也会消耗氧气，避免消耗过多的氧气导致铁丝不能燃烧。 ③铁在充满氧气的集气瓶中燃烧时，为什么在集气瓶中都要装水？ 在做铁丝在氧气中燃烧实验时，在集气瓶里预先装少量的水是为防止高温熔融物炸裂瓶底； 3.氧气的用途：供给呼吸、支持燃烧 由于氧气具有活泼的化学性质，人们设法去除氧气中或将物品与氧气隔离，如食品的真空包装可防止食品发生氧化而变质、金属表面的防锈漆可防止生锈等。 ▉题型5二氧化碳的性质和用途 1.物理性质：无色，无味的气体，密度比空气大，能溶于水，高压低温下可得固态二氧化碳（干冰） 探究二氧化碳的物理性质 实验操作 将CO2倒入装有高、低燃着蜡烛的烧杯中 将水倒入装满CO2的软塑料瓶，旋紧瓶塞，振荡 实验现象和结论 下面的蜡烛比上面的先熄灭，说明二氧化碳的密度大于空气 二氧化碳溶于水,使瓶内气压变小，大气压使瓶子变瘪。 2.化学性质 (1)证明二氧化碳与水反应（资料：紫色石蕊试液遇酸性溶液变红） 实验 操作 ①干燥的石蕊小花上喷稀醋酸 ②干燥的石蕊小花上喷水 ③把干燥的小花放进CO2气体中 ④把用水湿润的石蕊小花放入CO2气体 ⑤取出实验④取出用吹风机烘干 现象 变红 不变红 不变红 变红 红色变为紫色 分析 稀醋酸能使石蕊变红 水不能使石蕊变红 二氧化碳不能使石蕊变红 二氧化碳与水反应生成酸性物质使石蕊变红 碳酸不稳定分解 结论 CO2与水反应生成酸性物质，使紫色石蕊试液变红 CO2+H2O→H2CO3 碳酸分解生成二氧化碳和水 H2CO3→H2O+CO2 (2)证明二氧化碳与澄清石灰水反应 实验操作 实验现象 实验结论（或反应表达式） 将二氧化碳通入澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊 CO2+Ca(OH)2 →CaCO3+H2O（用于检验二氧化碳气体） 3.二氧化碳的用途 CO2的用途 依据的性质 ①干冰（固体二氧化碳）作制冷剂，用于食品冷藏、制造舞台雾景、人工降雨。 干冰升华吸热（物理变化） ②灭火 ①二氧化碳不能燃烧；②不支持燃烧； ③密度比空气的大 ③温室肥料（气肥），可以增大农作物的产量 CO2是光合作用的原料，能促进光合作用 ④制汽水饮料（碳酸饮料） CO2能溶于水；且与水反应生成碳酸 ⑤化工原料，制纯碱、尿素等 能与多种物质反应 ▉题型6工业制取氧气 方法 分离液态空气法 原理 利用液氮和液氧的沸点不同的性质 变化类型 物理变化 ▉题型7实验室制取氧气 药品 过氧化氢和二氧化锰 氯酸钾和二氧化锰 反应原理 2H2O22H2O＋O2 ↑ 2KClO32KCl＋3O2↑ 发生装置 收集装置 ①排水法：氧气不易溶于水。 ②排水法收集时，要等到气泡连续均匀冒出时，再进行收集。因为开始加热时导管口冒出的气泡主要是装置内的空气，此时收集，会导致收集的氧气不纯； ①向上排空法：氧气密度比空气大。 ②用向上排空法收集时导管应伸入集气瓶底部（排尽瓶内空气），用排水法收集时，导管放在集气瓶口。 检验和验满 ①检验：将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，说明是氧气。 ②验满：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已满。 操作步骤 ①检查装置气密性 ②在锥形瓶中加入少量二氧化锰。 ③在分液漏斗中加入质量分数为3%的过氧化氢溶液（俗称双氧水）。 ④调节加入过氧化氢溶液的速率，使反应平稳地进行 ⑤收集气体。 ①检查装置气密性 ②将氯酸钾和二氧化锰以质量比为 3:1 的比例均匀混合 ③实验开始时先对固体混合物均匀加热，再用酒精灯外焰对固体混合物集中加热。 ④实验结束，先将导管移出水面，再停止加热。 注意事项 ①使用长颈漏斗时，应使长颈漏斗下端伸入液面下 ①导管应刚刚露出橡胶塞，便于氧气排出； ②先对试管进行预热，然后对准有药品的部位集中加热。否则会产生的后果受热不均导致试管炸裂。 ③试管口应略向下倾斜，防止冷凝水回流到试管底部，使试管炸裂； ④停止反应时，应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，否则易使水槽内的水倒吸回试管，引起试管炸裂。 ▉题型8 催化剂和催化作用 1.催化剂是指在化学反应中能改变其他物质的化学反应速率，但本身的质量和化学性质在反应前后不变的物质。 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 2.证明某物质是催化剂： 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①的操作，观察是否还能改变反应速率。 3.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。 ▉题型9 实验室制取二氧化碳 1.药品的选择： 在实验室里，通常用稀盐酸和石灰石（或大理石，主要成分是CaCO3）来反应制取二氧化碳。 ①不能用浓盐酸，因为浓盐酸有挥发性，会使收集的二氧化碳混有氯化氢气体而不纯。 ②不能用稀硫酸，因为稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在石灰石（或大理石） 的表面，阻碍反应的进行，会使反应停止。 ③不能用碳酸钙（或碳酸钠等），因为它们与盐酸的反应反应速率太快，不易控制。 2.反应原理:CaCO3+HCl→CaCl2+H2O+CO2↑  3.制取装置: （1）向图2锥形瓶中加入的盐酸时，盐酸的量要漫过长颈漏斗的下端，防止气体从长颈漏斗逸出。 （2）图2使用分液漏斗的优点是控制反应速率。 4.实验步骤:仪器连接→检查气密性→装入大理石→加入稀盐酸→收集气体 5.气体检验:将待测气体通入　澄清石灰水　中,若　石灰水变浑浊　,则证明该气体是CO2。  6.气体收集:CO2气体只能用　向上排空气法　收集,是因为二氧化碳能溶于水且密度比空气大。收集气体时的导管要伸入集气瓶的底部，便于排尽集气瓶中的空气。 7.气体验满:将燃着的木条放在　集气瓶口　,若　木条熄灭　,则证明已满。  ▉题型10 自然界中的氧循环和碳循环 ①消耗氧气、产生二氧化碳：动植物呼吸、化石燃料的燃烧等 ②消耗二氧化碳、产生氧气：植物的光合作用吸收二氧化碳并放出氧气，海水吸收二氧化碳。 （2）大气中的二氧化碳（CO2）被陆地和海洋中的植物通过光合作用吸收，转变为氧气；然后通过生物或地质过程以及人类活动（例如，生物呼吸、岩石圈中的碳酸盐分解或酸化、可燃物燃烧和物质缓慢氧化等），又以二氧化碳的形式返回大气中。 ▉题型11 实验室制取气体的一般思路和方法 发 生 装 置 收 集 装 置 实验 装置 选择 依据 发生装置选择要根据反应物的状态和反应条件 （1）反应物的状态有：固体与固体反应、固体与液体反应、液体与液体反应等 （2）反应条件有：加热、高温、催化剂等 收集装置选择要根据气体的密度和气体的溶解性及气体是否与水反应 （1）排空气法 密度比空气的大——向上排空气法 密度比空气的小——向下排空气法 （2）排水法 不易溶于水，不与水反应 其它 因素 （1）原料容易获得 （2）实验反应条件容易控制 （3）实验装置容易装配 （3）实验操作简便安全 （4）反应速率适中，便于控制 （5）生成气体不混入其他气体，便于收集等 ▉题型12基于特定需求设计和制作简易供氧器 活动任务一 了解制氧机的工作原理 1.市场上的制氧机主要有便携式制氧机和氧烛两类。便携式制氧机是一种常见的家用制氧设备,氧烛主要应用于军事和医疗急救。 2.调查与研究 制氧机类型 便携式制氧机（氧立得） 氧烛 使用的药品 A剂：过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2) B剂：二氧化锰(MnO2) 氯酸钠、适量的催化剂、Mg粉 结构 工作原理 氯酸钠 氯化钠＋氧气 使用方法 将A剂、B剂先后放入装好水的反应仓中，通过湿化瓶装置和鼻塞吸氧。 打开氧源盒盖，手握氧烛，拔出启动针，启动氧烛的反应机制，‌戴好鼻塞进行吸氧 3.思考: 1.便携式制氧机是如何控制生成氧气的速率的?通过控制加入的试剂用量控制生成氧气的速率 2.从使用效果、安全、经济、耐用性等角度简述两类制氧机的优缺点，并进行小组交流讨论。 使用效果：氧立得制氧机供氧快、制氧纯、易操作、好携带，依赖水源，不适合长时间连续作业；氧烛能迅速产生高纯度氧气，满足紧急情况下的立即供氧需求；但产氧量和持续时间有限，限制了其在大规模或长时间紧急情况中的应用。 安全：氧立得制氧机选择过碳酸钠固体储存和运输方便，但需注意操作规范，不当使用可能带来安全隐患；氧烛放热量小，减少了火灾风险，但可能产生微量的有害气体。 经济：氧立得制氧机设备经济便捷，性价比较高；氧烛制造成本相对较低，一次性使用的特点减少了维护的成本，但长期来看需要较多的替换费用。 耐用性：氧立得制氧机长时间使用后，制氧机的部件可能会磨损，需要定期维护和更换；氧烛在储存和携带过程中具有极高的稳定性，不易损坏，且有效期较长，但一旦点燃，就会持续燃烧直至反应物耗尽，无法中断使用后再重新点燃。 3. 氧烛中分解产生氧气的物质类似于氯酸钾,分解过程中需要加热，你认为可能是哪些物质在反应过程中提供了热量?药品中的Mg粉燃烧提供热量 活动任务二 设计并制作一款简易的供氧器 1.讨论制作简易制氧机的思路 加热高锰酸钾 过氧化氢溶液和二氧化锰混合 原理 发生装置 收集装置 需考虑哪些因素：适用的场景、原料来源、安全、环保、操作是否方便等等。 2.简易制氧器装置的分析与评价 从制氧效果、装置外观、材料成本、使用便捷角度进行分析评价。 一、选择题 1．（23-24八年级下·山东泰安·期末）下列关于空气的叙述不正确的是 A．空气的成分按体积计算，氮气约占78% B．空气污染指数越小，空气质量状况越好 C．氧气、氦气、氖气都属于稀有气体 D．工业制取氧气利用分离液态空气法 【答案】C 【详解】A、空气的成分按体积计算，氮气约占78%，A正确； B、空气污染指数越小，空气质量状况越好，B正确； C、氧气不属于稀有气体，氦气、氖气都属于稀有气体，C错误； D、工业制取氧气利用分离液态空气法，D正确。 故选：C。 2．（23-24八年级下·黑龙江绥化·期末）下列物质属于纯净物的是 A．稀有气体 B．澄清石灰水 C．冰水混合物 D．洁净的空气 【答案】C 【分析】由两种或两种以上的物质混合而成的物质叫混合物。 【详解】A、稀有气体中含有氦气、氖气、氩气、氪气等气体，属于混合物，不符合题意； B、澄清石灰水中有氢氧化钙、水等物质，属于混合物，不符合题意； C、冰水混合物中只有水，是由一种物质组成，属于纯净物，符合题意； D、洁净的空气中存在有氮气、氧气等物质，属于混合物，不符合题意。 故选C。 3．（23-24八年级下·山东泰安·期末）下列关于氧气的描述不正确的是 A．通常状况下，氧气是一种无色、无味的气体 B．氧气是一种密度比空气密度略小的气体 C．氧气化学性质活泼，能与很多物质发生化学反应 D．氧气常用于医疗急救和支持物质燃烧 【答案】B 【详解】A、通常状况下，氧气是一种无色、无味的气体，A正确； B、氧气是一种密度比空气密度略大的气体，B错误； C、氧气化学性质活泼，能与很多物质发生化学反应，C正确； D、氧气可供给呼吸、具有助燃性，所以氧气常用于医疗急救和支持物质燃烧，D正确。 故选：B。 4．（23-24九年级上·江苏宿迁·期末）各种各样的奇妙现象是化学独有的美，下列实验现象中不正确的是 A．用铜粉测定空气中氧气含量的实验中，固体由红色变为黑色 B．铁丝在氧气中剧烈燃烧，生成黑色的四氧化三铁固体，放出大量的热 C．镁条在空气中剧烈反应，发出耀眼的白光，生成白色固体 D．二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中，紫色石蕊变红 【答案】B 【详解】A、用铜粉测定空气中氧气含量的实验在加热过程中铜与氧气反应生成氧化铜，所以可以看到红色的铜丝逐渐变为黑色的氧化铜。A正确； B、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的固体，放出大量的热。生成黑色的四氧化三铁固体是结论，不是现象。B不正确； C、镁条在空气中剧烈反应，发出耀眼的白光，生成的氧化镁是白色固体。C正确； D、二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使紫色石蕊变红。D正确。 综上所述：选择B。 5．（23-24八年级下·山东烟台·期中）项目学习小组在学习了实验室制氧气之后，查阅了相关资料，利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作简易供氧器。如图，其中药品A是过碳酸钠，遇水会分解出H2O2，药品B是一种黑色粉末状催化剂。下列说法错误的是 A．乙瓶是利用氧气不易溶于水的原理，使氧气湿润 B．输出的氧气可作为高能燃料 C．根据乙中气泡的多少，可以判断氧气排出的快慢 D．注射器相当于分液漏斗 【答案】B 【详解】A、乙瓶将氧气通入水中，氧气又从水中逸出，是利用氧气不易溶于水的原理，使氧气湿润，不符合题意； B、氧气具有助燃性，不具有可燃性，不能作高能燃料，符合题意； C、根据乙中气泡的多少，可以判断氧气排出的快慢，可以据此控制生成氧气的速率，不符合题意； D、注射器相当于分液漏斗，可通过注射器控制液体的滴加速率，从而控制反应速率，不符合题意。 故选B。 6．（23-24九年级上·湖南衡阳·期末）如图是自然界中碳、氧循环图（X为H2CO3，Y为C6H12O6）。下列说法错误的是 A．图一把CO2通入紫色石蕊溶液中溶液变红，说明二氧化碳显酸性 B．图二转化1是降低空气中二氧化碳含量的主要方法 C．图一、图二对比说明，反应物相同，反应条件不同，产物不同 D．碳循环和氧循环有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定 【答案】A 【详解】A、图一把CO2通入紫色石蕊溶液中溶液变红，是因为二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊溶液变红色，不能说明二氧化碳显酸性，故A说法错误； B、图二的转化1中二氧化碳和水在光和叶绿体的作用下反应生成葡萄糖和氧气，是光合作用，是降低空气中二氧化碳含量的主要方法，故B说法正确； C、图一中二氧化碳和水反应生成碳酸，图二中二氧化碳和水在光和叶绿体的作用下转化为葡萄糖和氧气，反应物相同，反应条件不同，产物不同，故C说法正确； D、碳循环和氧循环分别是指含碳物质和含氧物质的循环，有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定，故D说法正确； 故选：A。 7．（24-25九年级上·陕西渭南·期中）将一定质量炭粉在密闭容器中引燃（如图1），一段时间后炭粉消失。用压强传感器测得容器内压强随时间的变化关系如图2。下列分析不正确的是 A．AB段炭粉开始燃烧 B．反应放热以及生成气体导致BC段压强增大 C．装置内发生反应的文字表达式为：碳+氧气二氧化碳 D．可向装置内加澄清石灰水检验燃烧产物 【答案】A 【详解】A、根据图2，AB段容器内压强小幅上升，说明AB段是加热过程，炭粉温度仍未达到燃烧所需温度，容器内气体温度升高，导致压强小幅上升，A选项错误； B、BC段压强迅速升高，说明BC段是炭粉燃烧放出大量的热并生成二氧化碳气体，导致容器内气体温度迅速升高，压强迅速增大，B选项正确； C、装置内炭粉燃烧生成二氧化碳，反应的文字表达式为：，C选项正确； D、炭粉燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰变浑浊，可向装置内加澄清石灰水检验燃烧产物，D选项正确。 故选：A。 8．（23-24九年级上·安徽合肥·期末）如图所示，小明同学通过调节阀门Ⅰ、Ⅱ，改变干燥的紫色石蕊小花颜色，以下现象和分析错误的是 A．关闭阀门Ⅰ，打开阀门Ⅱ，干燥的紫色石蕊小花变红 B．关闭阀门Ⅱ，打开阀门Ⅰ，干燥的紫色石蕊小花不变色 C．使瓶中干燥的紫色石蕊小花变色的是二氧化碳气体 D．关闭阀门Ⅰ，打开阀门Ⅱ，可以判断气体流速 【答案】C 【详解】A.关闭阀门Ⅰ，打开阀门Ⅱ，二氧化碳气体进入水中变得潮湿，潮湿的二氧化碳气体与干燥的紫色石蕊小花接触，可使小花变红，故A正确； B.关闭阀门Ⅱ，打开阀门Ⅰ，干燥的二氧化碳不能使干燥的紫色石蕊小花变色，故B正确； C.使瓶中干燥的紫色石蕊小花变色的是二氧化碳与水反应生成的碳酸，不是二氧化碳，故C错误； D.关闭阀门Ⅰ，打开阀门Ⅱ，气体通入水中，通过气泡，可以判断气体流速，故D正确。 故选：C。 二、实验题 9．（22-23八年级下·山东烟台·期末）某化学兴趣小组研究的制取、性质。 (1)的制取 ①仪器A的名称是 。 ②从上图中选择合适的仪器组装一套发生装置，要求添加盐酸时无需拆开装置，需要用到的仪器有哪些？ ？（填图中字母序号） (2)探究二氧化碳气体的性质： ①实验一，蜡烛由低到高依次熄灭，由此可知的物理性质是 。 ②实验二，玻璃管中的现象是 ，说明的化学性质是 。 ③实验二，试管中澄清的石灰水变浑浊，反应的化学方程式是 。 【答案】(1) 长颈漏斗 ABD (2) 密度大于空气 试纸Ⅰ不变色，试纸Ⅱ变红 能与水反应 【详解】（1）①仪器A是长颈漏斗； ②实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，反应物为固体和液体，不需要加热，选择固液不加热型装置，仪器有：ABD； （2）①实验一，蜡烛由低到高依次熄灭，由此可知 CO2 的物理性质是密度大于空气，所以下层蜡烛先熄灭； ②实验二，二氧化碳不能使石蕊变色，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊变红，故能观察到玻璃管中试纸Ⅰ不变色，试纸Ⅱ变红；说明二氧化碳能与水反应； ③氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为。 10．（23-24八年级下·山东烟台·期末）兴趣小组选用片状的鸡蛋壳（主要成分是碳酸钙）与稀盐酸反应来制取，并探究的性质。他们利用矿泉水瓶、玻璃杯、橡皮塞、导管、止水夹等组装了如图所示甲、乙气体发生装置；利用丙、丁、戊装置探究的性质。 (1)比较甲、乙装置，甲装置的优点是 。鸡蛋壳与盐酸反应产生的化学方程式是 。 (2)丙中观察到气球飘起来，能说明的性质是 。丁中能证明和水发生反应的现象是 。（用“a”“b”变化说明） (3)戊中，在液面下拔下盛满的试管塞，除了能看到澄清石灰水慢慢变浑浊外，还能看到的现象是 。石灰水变浑浊的化学方程式是 。 【答案】(1) 可以控制反应的发生与停止 (2) 二氧化碳的密度比空气大 a处干燥紫色石蕊试纸不变色，b处湿润紫色石蕊试纸变红色 (3) 试管内液面上升 【详解】（1）由图可知，甲中矿泉水瓶底部有孔，而乙中矿泉水瓶没有，甲装置可以通过放下或拿起矿泉水瓶实现鸡蛋壳与稀盐酸的接触与分离，从而实现反应的发生与停止，故比较甲、乙装置，甲装置的优点是可以控制反应的发生与停止； 鸡蛋壳主要成分是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，化学方程式为； （2）丙中将二氧化碳倒入烧杯，观察到气球飘起来，能说明的性质是二氧化碳的密度比空气大； 二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使石蕊变红，故丁中能证明和水发生反应的现象是：a处干燥紫色石蕊试纸不变色，b处湿润紫色石蕊试纸变红色； （3）戊中，在液面下拔下盛满的试管塞，澄清石灰水主要成分是氢氧化钙，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，二氧化碳被消耗，使得试管内压强减少，因此除了能看到澄清石灰水慢慢变浑浊外，还能看到的现象是试管内液面上升； 石灰水变浑浊的反应是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为。 11．（23-24八年级上·山东烟台·期末）某实验小组对测定空气中氧气体积分数的实验进行验证，并进行了拓展实验。 【活动一】探究空气里氧气的含量(装置如图) 【实验准备】硬质玻璃管和小气球内空气总体积为50mL，注射器中留下的空气体积为50mL，该装置气密性良好。 【实验探究】装入药品，按图所示连接好仪器。用酒精灯在铜粉部位加热，加热时不断推拉注射器活塞，气球忽大忽小，并不断将气球中的气体全部挤入试管中。 【现象分析】 (1)实验开始时应先检查装置气密性。连接装置后且其气密性良好，若将注射器向内推，可观察到的现象是气球 。 (2)反应中观察到玻璃管内的实验现象是 ；写出铜粉反应的符号表达式： 。 (3)实验结束后，停止加热，待试管冷却至室温，将气球内的气体全部挤入注射器内，待注射器活塞稳定后，读取注射器内剩下气体的体积为 mL。 【得出结论】氧气约占空气总体积的1/5. (4)实验中，加热时不断推拉注射器的目的为 ；实验中气球的作用是 。 【活动二】拓展探究空气里氧气的含量(装置如图1图2) 小组同学在老师的指导下设计了图1所示装置来探究磷在空气中的燃烧及氧气含量的变化情况。 【实验步骤】该小组同学按图1组装好实验装置，利用凸透镜聚光照射燃烧匙中的红磷，一段时间后红磷燃烧，待熄灭后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用凸透镜聚光照射，白磷居然也很快被点燃。 【实验分析】 (5)由实验可知，用红磷燃烧的方法并不能精确地测定空气里氧气的含量，理由是 。 (6)图2是该小组同学从开始实验到最后装置冷却至室温后的整个实验过程中，用传感器测得的图1中容器内氧气含量变化的曲线图。结合图2分析： ①在 (选填“A”、B”、“C”、“D或E”)点时燃烧的红磷刚好熄灭了。 ②白磷开始燃烧至燃烧结束对应的曲线是 (用字母表示)段。 ③结合你的学习经验，用图甲或图乙装置测定空气里氧气的含量，所选药品应满足的条件是 、 (写2点)。 【反思与评价】 (7)兴趣小组通过对比分析得出了“不同物质燃烧，需要的氧气浓度不一样”的结论。 同学们由此联想到课本上的另一个实验： (填物质名称)在空气中不能点燃，但在氧气中能点燃并剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 (填化学式)。 【答案】(1)变大 (2) 红色粉末变黑 Cu+O2CuO (3)30 (4) 使注射器和气球里的空气中氧气与铜粉充分接触，充分反应 缓冲气压 (5)红磷不能把空气中的氧气完全耗尽 (6) C DE 药品本身为固体 燃烧产物为固体（或其他合理答案） (7) 铁 Fe3O4 【详解】（1）实验开始时应先检查装置气密性，连接装置后且其气密性良好，若将注射器向内推，试管内压强增大，气体体积膨胀，可观察到气球体积变大。 （2）玻璃管内为红色的铜粉，铜和氧气反应生成黑色的氧化铜，故玻璃管内的实验现象是红色粉末变为黑色；铜和氧气反应生成氧化铜，反应的符合表达式为Cu+O2CuO。 （3）氧气约占空气总体积的1/5。实验结束后，停止加热，红磷燃烧消耗了试管和注射器里的氧气，待试管冷却至室温，将气球内的气体全部挤入注射器内，待注射器活塞稳定后，被消耗氧气的体积为(50mL+50mL)×=20mL，读取注射器内剩下气体的体积为50mL-20mL=30mL。 （4）实验中，加热时不断推拉注射器的目的为使注射器和气球里的空气中氧气与红磷充分接触，充分反应；此实验与课本实验比较的优点为相当于在密闭的空间里进行实验，五氧化二磷不会逸出装置造成污染，实验比较环保，或者使测定结果更准确；实验中气球起缓冲气压作用，不会由于红磷燃烧放热，气压增大导致橡皮塞或注射器弹出，实验更安全。 （5）燃烧的红磷熄灭后，白磷还能继续燃烧，说明红磷没有把空气中的氧气完全耗尽，故用红磷燃烧的方法并不能精确地测定空气里氧气的含量。 （6）由实验可知，红磷燃烧为第一阶段，由图2可知，反应第一阶段氧气的最小值在C点，则C点表示燃烧的红磷刚好熄灭；则白磷开始燃烧至燃烧结束对应的曲线为DE段；根据图甲和图乙中实验可知，所选药品应满足的条件是：反应物最好为固体，反应物可以和氧气反应，且燃烧产物为固体（回答两条即可）。 （7）铁在空气中不能燃烧，在氧气中可以燃烧，反应剧烈，火星四射，生成黑色的四氧化三铁，其化学式为Fe3O4。 12．（23-24八年级下·山东泰安·期末）化学是一门以实验为基础的科学，用实验探究物质的性质是化学常用方法。 (1)如图1是有关氧气性质实验的装置图，集气瓶内都预先留有少量水。 ①简要回答甲、乙两瓶中水的作用（各写一条即可）：甲： ；乙： 。图乙实验中，将铁丝绕成螺旋状的目的是 。 ②写出乙集气瓶中反应的实验现象：剧烈燃烧， ， ，生成黑色固体，该反应的化学反应方程式为 。甲、乙两瓶中的反应都属于 反应（填基本反应类型） ③如图2所示，取三根粗细、长度均相同的光亮细铁丝，将其中两根分别盘成螺旋状，在每根铁丝一端绑上粗铜丝，另一端系一火柴，点燃火柴，待火柴快燃尽时，分别插入充满氧气的集气瓶中。在其他操作都相同时，实验 （填“I”或“Ⅱ”）现象最明显。请分析Ⅲ中铁丝不能燃烧的原因是 。 (2)用如图3实验研究的性质。 ①可证明能与水反应需要对比纸花 号（填纸花序号）。 ②下方燃着的木条熄灭而上方的不熄灭，由此可得出具有的物理性质是 。 【答案】(1) 吸收二氧化硫防止污染环境 防止高温熔化物掉落炸裂瓶底 增大铁丝与氧气的接触面积 火星四射 放出热量 化合 Ⅱ 细铁丝未被加热 (2) 2和3 密度大于空气 【详解】（1）①硫与氧气反应生成二氧化硫，二氧化硫有毒，排放到空气中会污染空气，二氧化硫能与水反应，则甲中水的作用是吸收二氧化硫防止污染环境，故填：吸收二氧化硫防止污染环境； 铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，则乙中水的作用是防止高温熔化物落至瓶底炸裂集气瓶，故填：防止高温熔化物掉落炸裂瓶底； 图乙实验中，将铁丝绕成螺旋状的目的是增大铁丝与氧气的接触面积，使反应更成分，故填：增大铁丝与氧气的接触面积； ②铁丝与氧气反应生成四氧化三铁，反应的化学方程式为，可观察到铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体；该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，故填：火星四射；放出热量；；化合； ③在其他操作都相同时，实验Ⅱ现象最明显，因为实验Ⅱ中铁丝绕成螺旋状，增大了铁丝的受热面积和铁丝与氧气的接触面积，反应更加的充分，则实验Ⅱ比实验I更剧烈。实验Ⅲ中铁丝不能燃烧的原因是火柴在铁丝的上方，燃着的火柴没有对铁丝充分加热，因此不能达到铁丝的着火点，铁丝不能燃烧，故填：Ⅱ；细铁丝未被加热； （2）①二氧化碳不能使干燥的石蕊纸花变色，二氧化碳能与水反应生成酸性物质，酸能使石蕊纸花变色，故可证明CO2能与水反应需要对比纸花是2和3号，故填：2和3； ②下方燃着的木条熄灭而上方的不熄灭，由此可得出CO2具有的物理性质是密度大于空气，故填：密度大于空气。 三、科学探究题 13．（23-24八年级上·山东泰安·期末）在老师指导下，同学们采用多种方法测定空气中氧气的体积分数。 【实验一】燃磷法测定空气中氧气体积分数实验装置。按下图组装仪器测定空气中氧气的体积分数，先关闭止水夹，通电使红磷燃烧。 (1)实验开始，装药品前应先进行的操作是 。 (2)火焰熄灭后，待装置冷却后，松开止水夹，烧杯中的水沿着导管进入集气瓶内，集气瓶内水面上升到 (填数字)处，说明氧气约占空气体积的。 (3)实验结束，集气瓶内剩余的气体主要是氮气，由现象分析可知，瓶内剩余气体的物理性质主要是 ，化学性质是 (只写一条)。 [实验二]利用铜粉也能测出空气中氧气体积分数。如下图所示： 在由两个注射器组成的密闭系统中留有25mL空气，给装有细铜丝的玻璃管加热，同时缓慢推动两个注射器活塞，至玻璃管内的铜丝在较长时间内无进一步变化时停止加热，待冷却至室温，将气体全部推至一个注射器内，观察密闭系统内空气体积变化。 (4)在实验加热过程中，交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是 。 (5)小明测得实验结果如下： 反应前注射器内气体总体积 25mL 反应后注射器内气体总体积 21mL 由此数据可以推算出他测定的空气中氧气的体积分数 21%(填“>”、“=”、“<”)，造成该实验出现误差的原因可能是 (填序号)。 ①加入铜丝量太多 ②加入铜丝量太少 ③未检查装置气密性，装置漏气 ④读数时没有冷却至室温 【答案】(1)检查装置气密性 (2)1 (3) 难溶于水 不支持燃烧 (4)使注射器里的空气中的氧气能充分与铜丝反应 (5) < ②③④ 【详解】（1）实验开始，装药品前应先进行的操作是检查装置气密性； （2）因为氧气约占空气体积的五分之一，红磷燃烧消耗瓶内氧气，所以火焰熄灭后，冷却打开止水夹，烧杯中的水进入集气瓶，集气瓶内水面上升到1处； （3）因为红磷熄灭，水进入集气瓶中，所以可知瓶内剩余气体不支持燃烧也不能燃烧，且难溶于水； （4）为了使注射器里的空气中的氧气能充分与铜丝反应，在实验加热过程中，可以交替缓慢推动两个注射器活塞； （5）他测定的空气中氧气的体积分数=＜21%； 造成该实验出现偏小误差的原因可能是： ①加入铜丝量太多能消耗尽注射器内氧气，不会造成偏小误差，说法错误； ②加入铜丝量太少可能无法消耗尽注射器内氧气，导致实验数据偏小，说法正确； ③未检查装置气密性，装置漏气，导致实验数据偏小，说法正确； ④读数时没有冷却至室温，注射器内气体受热膨胀，导致实验数据偏小，说法正确。 故选②③④。 14．（24-25九年级上·安徽·期末）某兴趣小组对铁以及含铁物质产生了兴趣，并进行了一系列探究活动。 探究一：铁丝燃烧是否需要纯氧。 取长短相同直径为0.38mm的铁丝，分别在O2含量不同的情况下实验，现象如表。 氧气含量 90% 70% 60% 55% 实验现象 燃烧剧烈，燃烧时间长，效果好 燃烧比90%弱，燃烧时间短，实验成功 燃烧比70%弱，燃烧时间更短，实验成功 难以燃烧，只是发热 (1)在做铁丝在氧气中燃烧的实验时，为了使现象更明显，最好用排水法收集，理由是 。 (2)就0.38mm铁丝而言，燃烧所需氧气的最低含量在 范围内。 探究二：对含有铁粉的“暖宝宝”进行成分及发热原理探究。 同学们在实验室打开一片暖宝宝，取出其中黑色粉末做了下面的实验。 I.黑色粉末的成分 (3)取暖宝宝中的黑色粉末于试管中，加入足量的稀盐酸，观察到 ，证明黑色粉末中有铁粉。 (4)反应结束之后，发现仍有黑色固体残留，经过滤，洗涤，干燥，获得黑色粉末。取样通入氧气点燃，将产物 (写出操作及现象)，说明黑色粉末中含有炭粉。 II.“暖宝宝”发热的原理。 按图(夹持仪器已略去)采用湿度、氧气、温度传感器收集数据，将拆除包装的暖宝宝倒入三颈烧瓶中密封装置，开始收集数据，观察曲线变化(图中A、B、C)。 (5)从收集到的图像看暖宝宝发热是因为颗粒微小的铁粉与 等物质发生反应。 探究三：锈蚀原理的应用 “蒸汽眼罩”和“暖贴”的主要成分都有铁粉、活性炭。暖贴中还加入了食盐。它们的发热原理都是利用铁生锈放热。 【提出问题】活性炭、食盐对反应放热有什么作用？ 【设计并实验】将2g铁粉、5g水分别与不同质量的活性炭、食盐均匀混合。测量10min内温度的变化。数据如表。 实验 活性炭/g 食盐/g 温度上升/℃ 1 0 0 0.1 2 0.2 0 22.0 3 0 0.1 3.1 4 0.2 0.1 56.3 【得出结论】 (6)通过分析实验数据，可得出的结论是 。 【反思交流】 (7)如果你来制取“蒸汽眼罩”和“暖贴”，它们各种成分的质量配比应 (填“相同”或“不同”)。 【答案】(1)排水法收集的氧气比较纯净 (2)55%-60% (3)有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色 (4)通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊 (5)氧气、水 (6)活性炭和食盐都能促进铁生锈，同时存在时效果更明显 (7)不同 【详解】（1）由现象可知，在做铁丝在氧气中燃烧的实验时，为了使现象更清楚，最好用排水法收集，因为铁丝在氧气中易燃烧，氧气纯度越高越好，排水法收集的气体较为纯净，故填：排水法收集的氧气比较纯净； （2）根据实验数据可以看出，就0.38mm铁丝而言，在氧气含量达到55%时，铁丝难以燃烧，只是发热，而氧气含量达到60%可以燃烧，所以就0.38mm铁丝而言，燃烧所需氧气的最低体积分数在55%～60%之间，故填：55%-60%； （3）取暖宝宝中的黑色粉末于试管中，加入足量的稀盐酸，根据结论黑色粉末中有铁粉，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，可观察到的实验现象为有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色，故填：有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色； （4）反应结束之后，发现仍有黑色固体残留，经过滤，洗涤，干燥，获得黑色粉末。取样通入氧气点燃，根据结论黑色粉末中还有炭粉，则燃烧后的产物为二氧化碳，检验二氧化碳的方法为将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明该气体是二氧化碳，故填：通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊； （5）由图可知，铁粉与氧气和水等物质发生反应并放出热量，所以暖宝宝能发热，故填：氧气、水； （6）通过数据中的温度变化可知活性炭和食盐都能促进铁生锈，活性炭和食盐同时存在时效果更明显，故填：活性炭和食盐都能促进铁生锈，同时存在时效果更明显； （7）为了防止烫伤，“蒸汽眼罩”和“暖贴”，它们各种成分的质量配比应不同，故填：不同。 15．（23-24九年级上·山东青岛·期末）学习小组开展了“打造富氧教室，设计和制作简易供氧器”的实践活动。 某品牌制氧机的制氧剂为过碳酸钠(化学式2Na2CO3·3H2O2，白色固体)和二氧化锰。制氧过程的反应为：，该反应为放热反应。制氧机制氧说明(部 分)见下表，其中A、B剂的成分是过碳酸钠或二氧化锰其中之一、 A剂 B剂 平均供氧量 (毫升/分钟) 供氧时间 (分钟) 配方一 1袋 1袋 ≥320 ≥15 配方二 2袋 1袋 ≥500 ≥25 配方三 3袋 2袋 ≥1000 ≥15 【活动一】认识制氧机 (1)加湿仓的作用是 。 (2)A剂的成分是 (填“过碳酸钠”或“二氧化锰”)。若突发缺氧性疾病，在呼叫救护的同时进行吸氧，应选择的最佳配方是 (填“配方一”、“配方二”或“配方三”)。 (3)按配方一在水中反应6小时后，无明显气泡产生。取反应后的混合物进行下列实验： ①将反应后的混合物过滤，得到滤液和黑色滤渣。滤渣的成分为 。 ②取少量滤液，向其中滴加足量盐酸有大量气体产生。该反应的化学方程式为 。 【活动二】制作供氧器 (4)综合分析，选用过碳酸钠而不用双氧水作制氧剂的理由是 (答一条)。 (5)学习小组利用身边物品自制了如图所示的简易供氧器。与真实产品对比中，形成的观点不正确的是___________(填字母)。 A．A瓶相当于加湿仓，B瓶相当于反应仓 B．产氧装置和洗气装置组合不需要考虑一体化设计 C．制氧机要符合美学、工程、安全等标准 【答案】(1)洗气、使氧气具有一定的湿度 (2) 过碳酸钠 配方三 (3) 二氧化锰/MnO2 (4)方便携带，且可以持续平稳地提供氧气（合理即可） (5)B 【详解】（1）加湿仓的作用是：洗气，使氧气具有一定的湿度； （2）根据图表数据分析可知，A剂增加时，供氧量也在增加。根据题目提供的信息可知，产生氧气的是过碳酸钠，所以A 剂的成分是过碳酸钠； 若突发缺氧性疾病，在呼叫救护的同时进行吸氧，需要在短时间内产生较多的氧气，根据表中数据分析，配方三能在短时间内产生较多的氧气，所以应选择的最佳配方是：配方三； （3）①按配方一在水中反应 6 小时后，无明显气泡产生。将反应后混合物过滤，得到滤液和黑色滤渣，根据题意可知，此反应中过碳酸钠能在二氧化锰的催化下生成碳酸钠、水和氧气，反应中二氧化锰是难溶于水的固体，所以滤渣的成分为二氧化锰； ②取少量滤液，向其中滴加足量盐酸有大量气体产生。该反应为碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：； （4）过碳酸钠是固体，方便携带，且由表中数据可知，过碳酸钠供氧时间长，能持续平稳地提供氧气； （5）A、结合图1可知，B瓶为反应仓，A瓶相当于加湿仓，这样可将生成的氧气通入水中，不符合题意； B、产氧装置和洗气装置组合要一体化设计，这样便于使用，符合题意； C、制氧机是工业生产的民用商品，故制氧机要符合美学、工程、安全等标准，这样才方便家用，不符合题意。 故选B。 16．（23-24九年级上·河北廊坊·期末）拉瓦锡被称为“现代化学之父”，让我们共同跟随他的足迹进行科学探究。 【经典实验回顾】 (1)二百多年前，法国化学家拉瓦锡利用图1装置进行实验，发现有一部分银白色的液态汞变成红色粉末，将红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器里再加强热，得到了汞和氧气，结果生成的氧气体积 （选填“>”、“=”、“<”）密闭容器里减少的体积，将得到的氧气导回密闭容器，所得气体和空气性质完全相同。他得出结论：空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积。 (2)根据图2资料卡片，选用汞的优点中不可能是_______（填序号）。 A．在汞槽中起到液封作用 B．汞蒸气与氧气反应能将密闭容器空气中的氧气几乎耗尽 C．实验过程中没有污染 D．生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气 【教材实验重温】 (3)实验室常用红磷燃烧法测定空气里氧气的含量（图3），红磷燃烧产生黄色火焰，及现象： ，化学方程式为 。红磷燃烧消耗氧气，产生压强差，消耗气体的体积= 。但是用该方法测出的氧气含量常常远低于21%。 查阅资料：燃烧过程中，当氧气体积分数低于8%左右时，红磷就无法继续燃烧。因此，实验测定结果小于理论值。 【实验探究改进】化学小组按照图4装置来测定空气里氧气含量，滤纸包中为潮湿的铁粉、少量氯化钠和活性炭（可加快反应速率）。 实验前 实验后 集气瓶（扣除滤纸包）和导管容积 量筒中水的体积 量筒中水的体积 131mL 90.0mL 63.7mL (4)实验前需检查装置的 。 (5)根据本次实验数据，计算出氧气约占空气总体积的 （结果精确到0.1%）。 【反思评价】 (6)①测定空气里氧气的含量实验，通过燃烧消耗氧气测定结果误差较大，通过缓慢氧化消耗氧气测定结果误差较小。 ②该实验 （选填“能”或“不能”）证明铁锈蚀的条件是与水和空气充分接触。 【表达交流】 (7)18世纪末，拉瓦锡基于“测定空气里氧气的含量实验”的研究思路和定量分析方法，在普利斯特里、卡文迪许两位科学家研究基础上，补充了一个相反的实验：让水蒸气通过一根烧红的枪管，得到，“易燃空气”。通过分析和归纳，他得出结论：水不是一种元素，是由 组成。 (8)拉瓦锡倡导并改进定量分析方法，实验研究了氧化汞的分解和合成反应中各物质 之间的变化关系，验证了质量守恒定律。在科学探索道路上，拉瓦锡这种严谨的科学精神值得我们学习。 【答案】(1)= (2)C (3) 产生大量白烟，放热 4P+5O22P2O5 倒吸的液体体积 (4)气密性 (5)20.1% (6)不能 (7)氢元素、氧元素 (8)质量 【详解】（1）有一部分银白色的液态汞变成红色粉末，即汞和氧气反应生成氧化汞，将红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器里再加强热，氧化汞分解得到了汞和氧气，根据质量守恒定律，此时释放出的氧气等于前面减少的氧气，则生成的氧气体积=密闭容器里减少的体积； （2）A、汞为液态，在汞槽中起到液封的作用，故A不符合题意； B、汞的沸点较低，汞蒸气与氧气反应比较充分，能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽，故B不符合题意； C、 汞常温下为银白色液体，易挥发，对人体有害，在实验过程中会造成污染，故C符合题意； D、生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气，实验的药品可以多次利用，而氧化汞受热分解生成的氧气体积又可验证实验结果，提高实验说服力，故D不符合题意； 故选：C； （3）红磷燃烧产生黄色火焰，产生大量白烟，放热； 红磷燃烧生成五氧化二磷，化学方程式为：； 红磷燃烧消耗氧气，产生压强差，烧杯中的水到吸入瓶中，则消耗气体的体积=倒吸的液体体积； （4）该装置是测定空气中氧气的含量，要保证装置气密性良好，防止装置漏气造成实验误差，则实验前需检查装置的气密性； （5）消耗氧气的体积为90.0mL-63.7mL=26.3mL；则氧气的体积分数为：； （6）②由于滤纸包中为潮湿的铁粉、少量氯化钠和活性炭（可加快反应速率），没有对比实验，则该实验不能证明铁锈蚀的条件是与水和空气充分接触； （7）让水蒸气通过一根烧红的枪管，得到“易燃空气”，即水蒸气和红热的铁反应生成四氧化三铁和“易燃空气”，氢气具有可燃性，则“易燃空气”是指氢气，根据反应前后元素种类不变，则可得出水是由氢、氧元素组成的； （8）定量分析方法：实验研究了氧化汞的分解和合成反应中各物质质量之间的变化关系，验证质量守恒定律。 四、综合应用题 17．（23-24九年级上·辽宁沈阳·期末）根据需求选择合适的化学制氧剂和装置制取氧气用于生产、生活实际。 【寻找制氧剂】 (1)高锰酸钾(KMnO4)、双氧水(H2O2)、氯酸钠(NaClO3)可以作为化学制氧剂是因为 。 【实验室制取氧气并验证性质】 (2)实验原理：高锰酸钾制氧气的化学方程式为 。 (3)装置选择：可选择的发生装置是 。 A．   B．   C．   D．   (4)主要操作有：①装药品、②检查装置的气密性、③固定装置、④点燃酒精灯、⑤收集气体、⑥熄灭酒精灯、⑦从水槽中移出导管，合理的操作顺序是 (填序号)。 A．①②③④⑤⑦⑥ B．②①③④⑤⑦⑥ C．②①③④⑤⑥⑦ (5)实验过程： ①做木炭在氧气中燃烧的实验，证明木炭燃烧发生了化学变化的操作是： 。 ②做铁丝燃烧实验更适合用 法收集氧气以获得相同条件下浓度更高的氧气。 【自制简易制氧机】 (6)原料选择：用双氧水和二氧化锰比高锰酸钾更适合的主要原因是 。 (7)设计简易制氧机： 原始设计   改进设计   改进设计中C与其他设计相比，具有优点是 (写出一点即可)。 (8)自制简易制氧机的一般思路是：在选取制氧的化学反应原理后模拟一般气体制备所需的 ，并根据实际需要增加净化装置。 【实验拓展】 (9)“证据推理”是科学思维重要的组成部分。用“－－”进行连线 。 证据 推理 灼烧面粉，面粉变黑 蜡烛火焰中存在着石蜡蒸气 蜡烛熄灭的瞬间看到“白烟”升起 物质中含有碳元素 用向上排空气法收集气体 收集到浓度较高且不支持燃烧的气体 燃着的木条放在集气瓶口，熄灭 气体密度大于空气，且不与空气成分反应 【答案】(1)三种物质中都含有氧元素 (2) (3)A (4)B (5) 往反应后的集气瓶中加入适量澄清石灰水，观察澄清石灰水是否变浑浊 排水 (6)用双氧水和二氧化锰制取氧气不需要加热，节约能源，生成的物为水不会污染环境，而高锰酸钾制取氧气需要加热，生成物会污染环境 (7)可以控制反应的发生和停止（合理即可） (8)发生装置和收集装置 (9)   【详解】（1）由物质的组成和化学反应中元素守恒可知，高锰酸钾(KMnO4)、双氧水(H2O2)、氯酸钠(NaC1O3)三种物质中都含有氧元素，可以作为化学制氧剂； （2）高锰酸钾在加热条件下分解成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为：； （3）用高锰酸钾制取氧气，反应物为固体，且需要加热，发生装置应选A； （4）高锰酸钾制取氧气时，先检查装置的气密性，再往试管中装入药品，之后固定好装置，点燃酒精灯，反应产生气体，收集气体，反应结束后要先从水槽中移出导管，再熄灭酒精灯，防止水倒吸至试管中导致试管受热不均而炸裂，因此合理的操作顺序为②①③④⑤⑦⑥，故选B； （5）①木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，要证明木炭燃烧发生了化学变化即证明产生了新物质二氧化碳即可，往反应后的集气瓶中加入适量澄清石灰水，观察澄清石灰水是否变浑浊，若变浑浊，说明木炭燃烧发生了化学变化，反之则未发生化学变化； ②做铁丝燃烧实验需要浓度更高的氧气，排水法收集到的氧气浓度更高； （6）用双氧水和二氧化锰制取氧气不需要加热，节约能源，生成的物为水不会污染环境，而高锰酸钾制取氧气需要加热，生成物会污染环境，因此用双氧水和二氧化锰制取氧气比高锰酸钾更适合； （7）改进设计中A添加了长颈漏斗，便于添加药品；B将长颈漏斗改成注射器，通过控制液体药品的滴加速度来控制反应的速率；C将固体药品放置与无纺布袋中，液体药品通过长颈漏斗加入，打开止水夹，加入液体药品，与固体药品接触，反应开始，产生气体，关闭止水夹，左边装置中气压增大，将液体药品“压”回长颈漏斗中，与固体药品分离，反应停止，因此C与其他设计相比，可以控制反应的发生和停止（合理即可）； （8）自制简易制氧机的一般思路是：在选取制氧的化学反应原理后，模拟一般气体制备所需的发生装置和收集装置，并根据实际需要增加净化装置； （9）灼烧面粉，面粉变黑，说明面粉中含有碳元素；蜡烛熄灭的瞬间看到“白烟”升起，是石蜡蒸气凝成的石蜡的固体小颗粒分散到空气中形成的，说明蜡烛火焰中存在着石蜡蒸气；用向上排空气法收集气体，说明该气体密度大于空气，且不与空气成分反应；燃着的木条放在集气瓶口，熄灭，说明该气体已经收集满了，且该气体不支持燃烧，即收集到浓度较高且不支持燃烧的气体；故答案为：   。 18．（22-23九年级上·福建福州·期末）以二氧化碳为例，学习科学家研究物质的方法。    (1)1630年，海尔蒙特发现二氧化碳能使燃着蜡烛熄灭，该变化体现二氧化碳的性质是 。 (2)1755年，布莱克第一个应用定量方法研究二氧化碳，主要过程如下图：    ① 白垩充分煅烧后（杂质不参与反应），固体减少的质量即为 （填化学式）的质量。 ② 步骤皿生成的白色固体是 （填名称）。 ③ 实验室制取气体部分仪器与装置如下图：    实验室制备二氧化碳的化学方程式是 。组装连续产生较多气体的发生装置需选择的仪器为 （填标号，下同）；收集二氧化碳装置为 。 (3)1766年，卡文迪许测得：1体积水约能溶解1体积二氧化碳。图4所示针筒内二氧化碳与水充分混合后，针筒内的上液面将停留在 mL处。    (4)图5为模拟伯格曼实验，试管②的现象为 。你认为 （填“有”或“没有”）必要进行试管①的对比实验。 【答案】(1)不可燃也不助燃 (2) CO2 碳酸钙 BDE F (3)5 (4) 紫色石蕊试纸变红色 有 【详解】（1）二氧化碳能使燃着蜡烛熄灭，说明二氧化碳不可燃也不助燃。 （2）①白垩的主要成分为碳酸钙，碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，则固体减少的质量即为二氧化碳的质量，化学式为CO2。 ②步骤Ⅲ的过程中，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，则生成的白色固体为碳酸钙。 ③实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，反应的化学方程式为； 该反应为固液常温反应，应选固液常温装置，若想连续产生较多气体，则发生装置应选BDE； 由于二氧化碳密度比空气大，且能溶于水，则收集装置选F。 （3）1体积水约能溶解1体积二氧化碳，装置中水的体积为10mL，二氧化碳的体积为15mL，则充分混合后，针筒内的上液面将停留在5mL处。 （4）二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红色，则试管②中的现象为紫色石蕊试纸变红色； 试管①中二氧化碳不能使干燥的紫色石蕊试纸变红色，则试管①②对比，可说明二氧化碳能与水反应，即有必要进行试管①的对比实验。 19．（23-24九年级上·辽宁沈阳·期末）二氧化碳在大气中含量很少，却是人类生存不可缺少的物质。请回答下列问题： 自然界中的二氧化碳 (1)我市冬季集中供热所使用的化石燃料是煤，将煤作为燃料，主要是利用碳元素与氧气反应放出的热量。 ①冬季空气中二氧化碳的含量通常 （填“高于”、“等于”、“低于”）夏季空气中二氧化碳的含量。 ②二氧化碳在自然界中是不断循环的，大自然消耗二氧化碳的途径之一是 。 二氧化碳的奇妙变化 (2)如图，某学习小组学习“奇妙的二氧化碳”后，利用如图所示装置进行课外实验：向收集满的软塑料瓶中加入约占体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡，观察到软塑料瓶变瘪。该实验 （填“能”或“不能”）证明与水发生反应，理由是 。 实验室制备二氧化碳 (3)选用药品。按下表进行实验，取等质量的大理石加入足量酸中（杂质不与酸反应），产生二氧化碳体积随时间变化曲线如图所示： 实验编号 药品 Ⅰ 块状大理石、溶液 Ⅱ 块状大理石、溶液 Ⅲ 大理石粉末、溶液 ①图中甲对应实验 （选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。 ②图乙对应实验发生反应的化学方程式为 。 ③实验编号Ⅱ、Ⅲ研究的变量是 。 (4)搭建装置。组装能控制反应发生与停止的发生装置，应选用 （选填编号）。 (5)收集二氧化碳。用如图装置收集时，二氧化碳从 （选填“x”或“y”）端进入。 【答案】(1) 高于 光合作用 (2) 不能 二氧化碳能溶于水，溶于水后瓶子也变瘪，不能证明有新物质生成 (3) Ⅲ 固体大小 (4)bcfg (5)y 【详解】（1）冬季用煤燃烧取暖，产生的二氧化碳多，所以冬季空气中的二氧化碳含量高于夏季；大自然消耗二氧化碳的途径之一是植物的光合作用； （2）向收集满的软塑料瓶中加入约占体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡，观察到软塑料瓶变瘪，不能说明二氧化碳与水发生反应，因为二氧化碳能溶于水，溶于水后瓶子也变瘪，不能证明有新物质生成； （3）由图像可知，甲对应的药品反应速率快，是大理石粉末、7%HCl溶液，反应物接触面积大，故填：Ⅲ；乙反应速率适中，故对应的是实验Ⅱ。大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：； 实验编号Ⅱ用块状大理石、Ⅲ用的大理石粉末，所研究的变量为固体大小对反应速率的影响； （4）组装一套可以随时控制反应发生和停止的发生装置，应选用bcfg，该装置可通过开关止水夹，控制固液的接触和分离，从而控制反应的发生和停止； （5）二氧化碳的密度比空气大，用图中装置收集时，空气从y端进入，从x端排出；故填：y。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司17 学科网（北京）股份有 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$