专题3 空气、氧气、二氧化碳（考题猜想）（12大题型）-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 【例1-1】（23-24九年级上·广东韶关·期末）如图装置常用来测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识正确的是 A．红磷燃烧产生大量白色烟雾 B．燃烧匙中的红磷可以换成蜡烛 C．该实验可说明氮气难溶于水 D．红磷的量不足不影响进入集气瓶中水的体积 【答案】C 【详解】A、红磷燃烧产生大量白烟，而不是白色烟雾，故A说法错误； B、蜡烛燃烧生成水和二氧化碳，导致瓶中压强几乎不变，不能用于测定空气中氧气含量，所以燃烧匙中的红磷不可以换成蜡烛，故B说法错误； C、打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶，且进入的水约占集气瓶体积的五分之一，水不再继续进入，说明氮气难溶于水，故C说法正确； D、红磷不足，会导致氧气不能完全反应，最终导致进入集气瓶中水的体积偏小，故D说法错误； 故选：C。 【变式1-1】（23-24九年级上·山东济南·期末）实验是科学探究的重要方法。用如图装置测定空气中氧气含量，实验时点燃酒精灯，并反复推拉注射器和挤压气球。下列对该实验的认识中，不正确的是 A．若铜粉用量不足，会导致实验结果偏小 B．实验时玻璃管中红色固体逐渐变为黑色 C．将铜粉改为炭粉，也能准确测出空气中氧气含量 D．该实验能证明空气中氧气约占空气总体积的 【答案】C 【详解】A、铜粉量不足会导致装置内氧气不能被完全消耗，会导致结果偏小，A正确； B、铜粉会和氧气反应生成氧化铜，颜色会从红色变成黑色，B正确； C、炭粉会和氧气反应生成二氧化碳气体，不会使装置内压强减小，不能准确测定出空气中氧气含量，C错误； D、根据注射器的示数变化可知消耗的氧气的体积，可以得知空气中氧气的体积分数，D正确。 故选C。 【变式1-2】（23-24九年级上·山东德州·期末）某兴趣小组用燃磷法测定空气中氧气的含量如图1，用氧气传感器测得密闭容器内氯气浓度的变化如图2所示。利用高能激光笔照射燃烧匙上的红确，红磷开始燃烧，一段时间后熄灭，氧气浓度变化如曲线ab段；待装置恢复至原来温度后，将装有足量白磷的燃烧匙提出水面，一会儿，白磷居然也燃烧了，最后白磷熄灭，氧气浓度变化如曲线bc段。下列说法错误的是    A．燃烧时红磷消耗氧气能力＞白磷消耗氧气能力 B．该实验说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度 C．说明燃磷法不能准确测定空气中氧气的含量 D．氧气浓度为5.1%时容器中的气体主要是氮气 【答案】A 【详解】A、等红磷熄灭后点燃白磷，白磷能在剩余的空气中继续燃烧，说明红磷燃烧消耗氧气的能力小于白磷，故选项说法错误； B、白磷熄灭后，最终氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度，故选项说法正确； C、最终剩余气体中氧气的浓度为5.1% ，说明氧气有剩余，该实验说明燃磷法不能准确测定空气中氧气的含量，故选项说法正确； D、空气中的主要成分是氮气和氧气，红磷、白磷能消耗装置中的氧气，不与氮气反应，氧气浓度为5.1%时容器中的气体主要是氮气，故选项说法正确； 故选：A。 【变式1-3】（23-24八年级下·黑龙江鹤岗·期末）如图是测定空气中氧气含量的实验装置。请你回答下列有关问题。 (1)红磷燃烧时冒出浓厚的 ，用化学符号表示该反应原理 。 (2)红磷燃烧消耗氧气，并生成固体，使得集气瓶内的 减小，致使烧杯中的水倒吸入集气瓶，从而粗略测出空气中氧气的体积分数。 (3)某同学用如图装置进行实验，实验后发现气体减少的体积小于。请你帮助这位同学找出俩种可能造成这样结果的原因 ， 。 (4)若用木炭代替红磷，此实验能否成功？ ，理由是 。 【答案】(1) 白烟 (2)压强 (3) 装置漏气 红磷不足 (4) 不能 木炭燃烧生成二氧化碳气体，装置内的压强几乎不变 【详解】（1）红磷燃烧时冒出浓厚的白烟，红磷燃烧生成了五氧化二磷，反应的符号表达式为：； （2）为了将装置内的氧气完全耗尽，加入的红磷应稍过量，红磷燃烧消耗氧气，并且生成固体，使得集气瓶内的压强减小，致使烧杯中的水倒吸入集气瓶，从而粗略测出空气中氧气的体积分数； （3）所测得氧气的体积分数小于五分之一，可能的原因有：装置漏气，红磷不足，没有冷却至室温就打开止水夹，这些都能够导致进入集气瓶中的水不到集气瓶容积的五分之一； （4）木炭燃烧生成二氧化碳气体，装置内的压强几乎不变，所以无法测定出空气中氧气的含量。 【变式1-4】（22-23八年级上·黑龙江绥化·期末）化学小组同学设计实验，用红磷燃烧、蜡烛燃烧测定空气中氧气含量，比较其实验结果的差别。实验时将红磷、蜡烛点燃后，同时伸入到大小相同的两个集气瓶中。 （已知：实验前K1、K2、K3均关闭） (1)红磷燃烧的符号表达式为 。 (2)待反应完毕，装置冷却到室温后，应进行的操作是：先打开K1、K3，一段时间后，再 。 (3)若某同学实验时，先将K1、K2打开，再将点燃的红磷、蜡烛同时伸入两个集气瓶中，待反应完毕，装置冷却到室温后，打开止水夹K3，观察到的现象是 。 【答案】(1) (2)关闭K1、打开K2 (3)烧杯中的水流入两个集气瓶中且水量相同 【详解】（1）红磷与氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，反应的符号表达式为，故填：； （2）待反应完毕，装置冷却到室温后，应进行的操作是：先打开K1、K3，使烧杯的水倒流进入左广口瓶，一段时间后，再关闭K1、打开K2，观察水进入右广口瓶的情况，故填：关闭K1、打开K2； （3）若某同学实验时，先将K1、K2打开，再将点燃的红磷、蜡烛同时伸入两个集气瓶中，待反应完毕，装置冷却到室温后，打开止水夹K3，由于整个装置形成连通，气压相同，则观察到的现象是烧杯中的水流入两个集气瓶中且水量相同，故填：烧杯中的水流入两个集气瓶中且水量相同。 【变式1-5】（23-24八年级下·山东烟台·期末）兴趣小组的同学分别利用下列两种物质与装置测定空气中氧气的含量(装置气密性良好)。 【实验一】如下图甲，集气瓶中空气的体积为200mL，氧气传感器测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图乙所示。 (1)实验开始时，用酒精灯加热粗铜丝，其目的是 。 (2)小明提出“倒吸入集气瓶中水的体积除以200mL等于空气中氧气的含量”。据图乙分析，此说法是否正确，你的理由是 。 【实验二】食品脱氧剂(以铁粉为主的物质组成)能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气，使食品处于无氧状态。同学们用如图装置进行实验来测定空气中氧气的含量。下表是实验过程中记录的有关数据： 实验所需的时间/min 0 5 10 30 35 45 量筒中液面的刻度/mL 50 35 27.5 19.7 19.7 19.7 (3)据表中数据推算，广口瓶中氧气的体积分数约是 。 (4)若食品脱氧剂量不足，则会使测量结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”) (5)与白磷燃烧法相比，用脱氧剂测定空气中氧气含量的优点是 。 【答案】(1)引燃白磷 (2)不正确，白磷不能耗尽装置中的氧气 (3)20.2% (4)偏小 (5)能够将装置内的氧气完全除尽 【详解】（1）加热粗铜丝，能利用铜丝的导热性，引燃白磷。 （2）由图可知，最终氧气没有消耗完，而倒吸入集气瓶中水的体积即为消耗的氧气的体积，则倒吸入集气瓶中水的体积除以200mL不等于空气中氧气的含量，说法错误。 （3）量筒中减少的水的体积即为氧气的体积，则150mL广口瓶中氧气的体积分数约为。 （4）若食品脱氧剂量不足，则氧气不能完全消耗，会使测量结果偏小。 （5）与燃烧红磷相比，用脱氧剂测定空气中氧气含量的优点是节约能源、更环保，能消耗氧气更加彻底，使测量结果更准确。 ▉题型2 空气的成分和应用 【例2-1】（23-24九年级上·陕西西安·期末）空气是一种宝贵的资源，下列有关空气成分的性质、用途的叙述中，正确的是 A．稀有气体通电能发出不同颜色的光，属于化学性质 B．氮气的化学性质不活泼，可用作灯泡的填充气 C．氧气可供植物进行光合作用 D．稀有气体化学性质稳定，不跟其他物质发生反应 【答案】B 【详解】A、稀有气体通电能发出不同颜色的光，不需要化学变化就表现出来的性质，属于物理性质，选项错误； B、氮气的化学性质不活泼，可用作灯泡的填充气，选项正确； C、光合作用通常是指绿色植物吸收光能，把二氧化碳(CO2)和水(H2O)合成葡萄糖，同时释放氧气的过程，氧气不可供植物进行光合作用，选项错误； D、稀有气体化学性质稳定，很难跟其他物质发生反应，但一定条件下仍可以发生化学反应，选项错误； 故选B 【变式2-1】（23-24八年级下·山东泰安·期末）空气是一种宝贵的自然资源。下列说法正确的是 A．饼干放在空气中会变软是因为空气中有氧气 B．空气中各成分的含量固定不变 C．稀有气体可用于制作霓虹灯由于稀有气体化学性质稳定 D．空气中的二氧化碳可用作气体肥料 【答案】D 【详解】A、饼干敞口放置变软是因为空气中有水蒸气，故A错误； B、空气中各成分的含量不是固定不变的，空气的组成比例随高度、气压等因素改变，且在不同地区或同一地区的不同时间，空气中各成分的含量可能会有所不同，故B错误； C、稀有气体通电时能发出不同颜色的光，因此可用于制作霓虹灯，不是因为其化学性质稳定，故C错误； D、二氧化碳是绿色植物进行光合作用的原料，可用作气体肥料，故D正确。 故选D。 【变式2-2】（23-24九年级上·北京房山·期末）氮气常用作食品保护气的主要原因是 A．无色气体 B．属于纯净物 C．不支持燃烧 D．化学性质不活泼 【答案】D 【详解】A、氮气是无色气体，但是与氮气用作食品保护气无关，故A错误； B、氮气是由一种物质组成的，属于纯净物，但是与氮气用作食品保护气无关，故B错误； C、氮气不支持燃烧，但是与氮气用作食品保护气无关，故C错误； D、氮气的化学性质不活泼，可用作食品保护气，故D正确； 故选：D。 【变式2-3】（23-24九年级上·重庆·期中）空气是一种宝贵的资源，空气中各成分用于各个领域。下列用途是主要利用其化学性质的是 A．氮气用于磁悬浮列车 B．氙气用于霓虹灯 C．氧气用于气焊 D．氦气用于飞艇 【答案】C 【详解】A、氮气用于磁悬浮列车是因为超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能，不需要化学变化表现出来，主要体现物理性质，故A错误； B、氙气是稀有气体，稀有气体用于闪光灯是因为稀有气体通电能发光，不需要化学变化表现出来，主要体现物理性质，故B错误； C、氧气用于气焊主要是利用氧气具有助燃性，需要化学变化表现出来，主要体现化学性质，故C正确； D、氦气用于飞艇主要是因为氦气密度比空气小，不需要化学变化表现出来，主要体现物理性质，故D错误； 故选C。 【变式2-4】（22-23八年级下·山东威海·期末）空气是一种重要的资源。下列关于空气及其成分的说法正确的是 A．稀有气体在通电时能发出不同颜色的光 B．空气由空气分子构成 C．氮气约占空气总体积的21% D．氧气的化学性质比较活泼，具有可燃性 【答案】A 【详解】A、稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，说法正确； B、空气由氮气、氧气等组成，说法错误； C、氮气约占空气总体积的78%，氧气约占空气总体积的21%，说法错误； D、氧气的化学性质比较活泼，具有助燃性，说法错误。 故选A。 ▉题型3保护空气的质量 【例3-1】（23-24八年级下·山东潍坊·期末）下列情况一般不会造成空气污染的是 A．植物光合作用放出的气体 B．塑料垃圾焚烧产生的烟雾 C．工业生产产生的烟尘 D．汽车排出的尾气 【答案】A 【详解】A、植物光合作用放出的气体是氧气，不会造成空气污染，故选项正确； B、塑料垃圾焚烧产生的烟雾含有许多有害物质，会造成空气污染，故选项错误； C、工厂生产产生的烟尘中含有许多有害气体，会造成空气污染，故选项错误； D、汽车排气产生的尾气中含有有害气体和粉尘，会造成空气污染，故选项错误； 故选：A。 【变式3-1】（23-24八年级下·山东淄博·期末）保持空气良好的清洁度是健康生活的前提，下列物质不属于空气污染物的是 A．CO B．PM2.5 C．CO2 D．细颗粒物 【答案】C 【详解】A、一氧化碳有毒，属于空气污染物，不符合题意； B、PM2.5能导致雾霾等的发生，属于空气污染物，不符合题意； C、二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，符合题意； D、细颗粒物能导致雾霾等的发生，属于空气污染物，不符合题意。 故选C。 【变式3-2】（22-23九年级上·河南新乡·期末）雾霾已经成为2017年全国两会上反映较为突出的环境问题。李克强总理作出重要指示，攻克北方雾霾的形成机理，让广大人民群众看到更多的蓝天。下列各项中，不属于我国《环境空气质量标准》基本监控项目的是 A．二氧化硫浓度 B．氮气浓度 C．二氧化氮浓度 D．PM2.5浓度 【答案】B 【详解】A、二氧化硫容易造成酸雨，属于空气质量检测的内容，故选项不符合题意； B、氮气浓度不属于空气质量检测的内容，所以不需要检测氮气浓度，故选项符合题意； C、二氧化氮会污染空气，属于空气质量检测的内容，故选项不符合题意； D、PM2.5属于可吸入颗粒物，属于空气污染物，属于空气质量检测的内容，故选项不符合题意 故选：B。 【变式3-3】（23-24九年级上·江苏宿迁·期末）下列有关空气的描述错误的是 A．目前计入空气污染指数的有害气体有二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧等 B．通常情况下空气中各组分之间彼此不发生化学反应 C．空气中分离出来的氮气化学性质不活泼，可用于食品防腐 D．干燥洁净的空气中氧气的体积分数约为78% 【答案】D 【详解】A、目前计入空气污染指数的有害气体主要包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧等，故A描述正确； B、空气是一种混合物，通常情况下空气中各组分之间彼此不发生化学反应，故B描述正确； C、空气中分离出来的氮气的化学性质不活泼，可用作保护气，可用于食品防腐，故C描述正确； D、干燥洁净的空气中氧气的体积分数约为 21%，体积分数约为78%是氮气，故D说法错误； 故选：D。 【变式3-4】（23-24九年级上·湖北武汉·期末）空气质量日报可以及时准确地反映空气质量状况。如图是武汉市某日空气质量日报。 下列有关说法中错误的是 A．露天焚烧垃圾会增加PM2.5的排放 B．空气质量指数越大，空气质量状况越好 C．使用清洁能源、植树造林可以保护空气 D．二氧化硫、二氧化氮等排放会形成酸雨 【答案】B 【详解】A、露天焚烧垃圾会产生烟，则增加PM2.5的排放，故说法正确； B、空气质量指数越高，质量状况越差，故说法错误； C、使用清洁能源，积极植树、造林等，可以净化空气，防风固沙，保护空气，故说法正确； D、二氧化硫、二氧化氮是空气污染物，它们的等排放会形成酸雨，故说法正确； 故选：B。 【变式3-5】（23-24九年级上·山东青岛·期末）青岛某日的空气质量报告如图所示，下列说法不正确的是 A．“污染指数”越大表示空气质量越差 B．当日的首要污染物为可吸入颗粒物(PM2.5) C．当日CO未对青岛空气造成污染 D．少放烟花爆竹可以减少SO2的排放，提高空气质量 【答案】B 【详解】A、污染指数越小表示空气质量越好，“污染指数”越大表示空气质量越差，故A正确； B、由图可知，当日的首要污染物为可吸入颗粒物(PM10)，故B错误； C、由图可知，当日的CO为0，未对空气造成污染，故C正确； D、燃放烟花会产生少量二氧化硫和可吸入固体颗粒等物质污染空气，因此少放烟花爆竹可以减少SO2的排放，提高空气质量，故D正确。 故选B。 ▉题型4 氧气的性质和用途 【例4-1】（23-24九年级上·广东东莞·期末）下列说法中正确的是 A．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射 B．氧气易溶于水，鱼虾可以在水中生存 C．红磷在空气中燃烧生成大量白雾 D．硫燃烧时生成有刺激性气味的气体 【答案】D 【详解】A.铁丝在空气中加热，现象为红热，离火后变冷，不易燃烧，铁丝在氧气中燃烧，火星四射，放热，生成一种黑色固体，故A错误； B.氧气不易溶于水，鱼虾可以在水中生存，故B错误； C.红磷在空气中燃烧，产生大量白烟，注意“烟”、“雾”的区别，“烟”是固体小颗粒在空气中扩散的现象，“雾”是液体小液滴在空气中扩散的现象，不能混淆，故C错误； D.硫在空气中燃烧火焰呈淡蓝色，生成一种无色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蓝紫色，有刺激性气味的气体生成，故D正确。 故选：D。 【例4-2】（23-24九年级上·辽宁沈阳·期末）氧气是动植物生存的必需品。下列关于氧气的性质的说法合理的是 A．通常状况下，氧气的密度略小于空气 B．物质与氧气发生化学反应时总会发光、放热 C．鱼类能在水中生活，证明氧气易溶于水 D．通过低温加压，可使氧气液化成淡蓝色的液体 【答案】D 【详解】A、通常状况下，氧气的密度略大于空气，故选项说法不正确； B、物质发生氧化反应时不一定会发光、放热，如发生缓慢氧化时不会发光，故选项说法不正确； C、鱼类能在水中生活，说明水中溶解有氧气，而氧气是不易溶于水的，故选项说法不正确； D、氧气在低温加压的条件下，会液化成液氧，液氧为淡蓝色液体，故选项说法正确； 故选：D。 【变式4-1】（23-24九年级上·陕西咸阳·期末）如图是物质在氧气中燃烧的实验，下列说法不正确的是 A．装置①和②中硫燃烧生成的产物不同 B．装置①和②中的实验现象不同 C．装置③中可观察到铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放热 D．能将底部的水换成细沙的是装置③ 【答案】A 【详解】A、硫在氧气中燃烧和硫在空气中燃烧的产物相同，均是二氧化硫，故A符合题意； B、硫在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰，硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，则装置①和②中的实验现象不同，故B不符合题意； C、装置③中是铁丝在氧气中燃烧，可观察到铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放热，故C不符合题意； D、装置①和②集气瓶中水的作用是吸收二氧化硫，防止污染空气，则不能将底部的水换成细沙；装置③集气瓶中水的作用是防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底，因此可以换成细沙，故D不符合题意。 故选A。 【变式4-2】（23-24八年级上·黑龙江齐齐哈尔·期末）如图是铁丝在氧气中燃烧的实验，请回答下列问题。 (1)操作方法：将细铁丝用砂纸打磨光亮，该变化属于 变化，然后盘成螺旋状，下端系一根火柴，点燃火柴，待火柴 时，插入充满氧气的集气瓶中。 (2)观察到的现象是 。 (3)下端系一根火柴的作用是 。 (4)铁丝燃烧反应的文字表达式为 。 (5)该图中的明显错误是 。 (6)若将集气瓶内的氧气换成空气，该反应 （填“能”或“不能”）观察到明显现象。 【答案】(1) 物理 快燃尽 (2)细铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体 (3)引燃铁丝 (4) (5)未在集气瓶底加少量水或铺一层细沙 (6)不能 【详解】（1）细铁丝用砂纸打磨，没有新物质生成，因此属于物理变化；做铁丝在氧气中燃烧的实验时，点燃火柴，待火柴快燃尽时，将铁丝插入充满氧气的集气瓶中，防止火柴燃烧消耗过多的氧气。故填物理；快燃尽； （2）铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射、放出大量热、生成黑色固体，故填细铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体； （3）系火柴的目的是为了引燃铁丝，故填引燃铁丝； （4）铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，故填； （5）做铁丝燃烧实验时，要在集气瓶底铺细沙或倒水，目的是防止高温熔融物溅落下来，炸裂瓶底，而图示实验没有加水也没有铺细沙，故填未在集气瓶底加少量水或铺一层细沙； （6）铁丝在氧气中能燃烧，而在空气中不能燃烧，因此将氧气换成空气后，该反应不能观察到明显现象，故填不能。 【变式4-3】（23-24九年级上·陕西渭南·期末）氧气与生产生活密切相关，按要求回答下列问题。 【探究一】探究氧气的工业制法 (1)工业上利用分离液态空气法制取氧气的流程如图所示，该方法主要利用了液氧和液氮的 不同。    【探究二】利用下图实验探究氧气的化学性质      (2)实验I中镁条燃烧的文字表达式为 。 (3)实验Ⅱ为铁丝的燃烧实验。 ①步骤a中，将铁丝绕成螺旋状的目的是 。 ②步骤c中，可观察到铁丝剧烈燃烧， ，放热。 【答案】(1)沸点 (2) (3) 增大铁丝的受热面积，利于铁丝的持续燃烧 火星四射，生成黑色固体 【详解】（1）液态氮的沸点-196℃，液态氧的沸点是-183℃，工业上利用分离液态空气法是利用液氮和液氧沸点的不同，将其分离； （2）实验I中镁条和氧气燃烧生成氧化镁，文字表达式为； （3）①铁丝燃烧实验中，步骤a中，将铁丝绕成螺旋状的目的是增大铁丝的受热面积，利于铁丝的持续燃烧； ②步骤c中，铁丝在氧气中燃烧，可观察到铁丝剧烈燃烧、火星四射，生成黑色固体 ▉题型5 二氧化碳的性质和用途 【例5-1】（23-24九年级上·吉林辽源·期末）下列有关CO2的实验中，只能证明CO2物理性质的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A、稀盐酸与石灰石反应生成二氧化碳，二氧化碳密度大，聚集在烧杯底部，又因为二氧化碳不支持燃烧，所以下方的蜡烛先灭，既有二氧化碳的化学性质，也有二氧化碳的物理性质，故A不符合题意； B、将二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使紫色石蕊试液变红，属于二氧化碳的化学性质，故B不符合题意； C、向盛有二氧化碳气体的矿泉水塑料瓶中注入澄清石灰水，拧紧瓶盖振荡，澄清石灰水变浑浊，塑料瓶变瘪，说明二氧化碳能与氢氧化钙反应，属于二氧化碳的化学性质，故C不符合题意； D、倾倒二氧化碳后，杠杆右端会下沉，证明了二氧化碳的密度比空气大，只是证明了二氧化碳的物理性质，故D符合题意； 故选D。 【例5-2】（24-25九年级上·湖北宜昌·期末）为探究二氧化碳能否和水反应，用三朵石蕊溶液染成紫色的干燥小花完成下图三个实验。实验Ⅰ、Ⅱ中小花不变色，实验Ⅲ中小花变红。下列说法不正确的是 A．实验Ⅰ说明水不能使石蕊变红 B．实验Ⅱ说明二氧化碳不能使石蕊变红 C．仅凭实验Ⅰ和Ⅱ不能说明二氧化碳能与水发生化学反应 D．仅凭实验Ⅱ和Ⅲ就能说明二氧化碳能与水发生化学反应 【答案】D 【详解】A、实验Ⅰ中，小花不变色，说明水不能使石蕊变红，该选项说法正确； B、实验Ⅱ中，小花不变色，说明二氧化碳不能使石蕊变红，该选项说法正确； C、实验Ⅰ、Ⅱ只能说明水、小花均不能使石蕊变红，不能说明二氧化碳和水反应，该选项说法正确； D、实验Ⅲ中，小花变色，与实验Ⅰ、Ⅱ对比，可知二氧化碳和水能反应，且生成能使石蕊变红色的物质，该选项说法不正确。 故选D。 【变式5-1】（23-24九年级上·河北沧州·期末）下列有关一氧化碳和二氧化碳的说法中正确的是 A．二氧化碳能溶于水 B．一氧化碳不能燃烧，常用于灭火 C．二氧化碳是造成酸雨的主要物质 D．煤炉上放一盆水可防止一氧化碳中毒 【答案】A 【详解】A、二氧化碳能溶于水，通常状况下，1体积的水约能溶解1体积的二氧化碳，符合题意； B、一氧化碳具有可燃性，二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，密度比空气大，可用于灭火，不符合题意； C、二氧化碳含量过多，会导致温室效应，二氧化碳不会造成酸雨，不符合题意； D、一氧化碳难溶于水，在煤炉上放一盆水不能防止一氧化碳中毒，不符合题意。 故选A。 【变式5-2】（23-24九年级上·四川巴中·期末）如图1所示，在烧瓶中充满CO2，通过注射器向瓶中分别加入同体积水和澄清石灰水，利用传感器得到的气压变化分别对应图2中曲线①和②。下列说法错误的是 A．曲线②所示的实验中发生了化学反应 B．根据图像分析，同体积水和澄清石灰水，吸收CO2较多的是水 C．刚开始压强增大，是因为加入液体后气体被压缩 D．根据曲线①分析可知：当时间约为800s时，1体积水约溶解1体积的CO2 【答案】B 【详解】A、曲线②中的气压降低到0，表示二氧化碳和澄清石灰水的反应，故A正确； B、曲线①中的气压最终恢复原状，曲线②中的气压最终接近0，说明同体积水和澄清石灰水，吸收CO2较多的是澄清石灰水，故B错误； C、开始时，压强增大可能是因为注入液体使瓶内气体压缩，故C正确； D、曲线①中的气压最终恢复原状，说明1体积的水约溶解1体积的CO2，故态 D正确。 故选B。 【变式5-3】（23-24九年级上·四川成都·期末）如图1装置是某化学实验小组利用数字化实验研究25℃时二氧化碳气体的溶解性。先打开止水夹，向3个充满二氧化碳的100mL烧瓶中分别注入20mL、40mL、60mL蒸馏水，再关闭止水夹，振荡前后压强的变化如图2所示。则下列说法不正确的是 A．曲线①中ab段对应的操作是迅速注入蒸馏水 B．曲线①中cd段对应的操作可能进行了振荡 C．曲线③对应的实验是注入20mL蒸馏水 D．实验说明：该条件下1体积水最多吸收1体积二氧化碳 【答案】D 【详解】A、曲线①中ab段压强迅速增大，是因为迅速注入的蒸馏水占据了一定体积，气体被压缩，故A正确； B、cd段压强明显减小，可能是通过振荡操作使二氧化碳与水充分接触，充分溶解、充分反应，所以使得压强明显减小，故B正确； C、曲线③加入水后压强上升最小，说明注入水的体积最小，故对应的实验是注入20mL蒸馏水，故C正确； D、在25℃时，1体积水最多吸收二氧化碳的量小于1体积，即为注入1体积的水，溶解的二氧化碳不足1体积，故D不正确。 故选D。 【变式5-4】（23-24九年级上·江苏南京·期末）CO2的捕集与资源化利用是化学研究的热点。 Ⅰ.CO2的捕集 (1)加压水洗法可捕集CO2，是因为压强增大时CO2在水中的溶解度 (填“增大”“不变”或“减小”)。 (2)石灰石循环法可用于捕集烟气中的CO2，该方法以CaO捕集CO2，生成的CaO疏松多孔，结构与活性炭相似，其在捕集过程中对CO2具有良好的 性。 Ⅱ.实验室模拟CO2吸收和释放 步骤①：按图1连接好装置，向外拉动任一注射器的活塞，一段时间后松开手，活塞回到0刻度； 步骤②：在三颈瓶中收集满二氧化碳，将盛有足量石灰水和足量稀盐酸的注射器固定在三颈瓶上，并安装压强传感器； 步骤③：关闭弹簧夹2，打开弹簧夹1，将注射器M中液体全部注入三颈瓶中，充分反应直至压强不再改变为止； 步骤④：关闭弹簧夹1，打开弹簧夹2，将注射器N中液体全部快速压进三颈瓶中，再关闭弹簧夹2，充分反应至压强不再改变； 步骤⑤：打开两个弹簧夹，将两个注射器的活塞都拉回原位，再关闭两个弹簧夹，继续测量压强变化。 步骤③-⑤实验过程中装置内压强的变化如图2所示。 (3)实验步骤①的目的是 。 (4)分析图2可知，步骤③中推入的注射器M中试剂时发生反应的化学方程式为 。 (5)为缩短bd段实验时间，可采取的操作是 。 (6)de段压强迅速增大的原因 (用化学方程式表示)。 (7)最终装置内压强低于起始值的可能原因是 。 Ⅲ.CO2的资源化利用 (8)已知一定条件下CO2与H2以质量比11∶2反应可生成CH4.与该反应类似，不同条件下，CO2与H2反应也能生成甲醇(CH4O)。生成甲醇时参加反应的CO2与H2的质量比为 。 【答案】(1)增大 (2)吸附 (3)检查装置的气密性 (4) (5)振荡 (6) (7)二氧化碳能溶于水，并与水反应（答案合理即可） (8) 【详解】（1）气体溶解度受温度和压强的影响，温度越高，气体溶解度越小；压强越大，气体溶解度越大；加压水洗法可捕集，是因为压强增大时在水中的溶解度增大，故填：增大； （2）物质的结构决定物质的性质，生成的疏松多孔，具有吸附性，其在捕集过程中对具有良好的吸附性，故填：吸附； （3）向外拉动任一注射器的活塞，一段时间后松开手，活塞回到0刻度，说明装置气密性良好，则步骤①的目的是检查装置的气密性；故填：检查装置的气密性； （4）由图2可知，步骤③中推入注射器M中试剂后，装置中的压强减小，可推测M为石灰水，石灰水与二氧化碳反应生成碳酸钙和水，使装置内气体减少，压强减小，反应的化学方程式为：，故填：； （5）为缩短bd段实验时间，可采取的操作是振荡装置，使反应物充分接触，则反应加快，时间缩短，故填：振荡； （6）de段压强增大，是因为碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，装置中的气体增多，压强增大，反应的化学方程式为：，故填：； （7）二氧化碳能溶于水，并与水反应，使装置中气体减少，压强减小，故填：二氧化碳能溶于水，并与水反应（答案合理即可）； （8）与反应生成甲醇，反应的化学方程式表示为：，根据化学方程式可知反应中与的质量比为，故填：。 ▉题型6 工业制氧气 【例6-1】（23-24九年级上·四川德阳·期末）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： 下列有关说法正确的是 A．以上步骤①②③涉及有化学变化 B．氮气的沸点比氧气的沸点高 C．上述变化中，气体分子结构没变 D．蓝色钢瓶里的“工业液氧”是纯净物 【答案】C 【详解】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，故A错误； 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，故B错误； C、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，分子不变，气体分子结构没变，故C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，故D错误。 故选C。 【变式6-1】（23-24九年级上·吉林辽源·期末）工业制取氧气主要步骤为将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作： (1)工业制氧气属于 变化； (2)从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点 （填“高”或“低”）； (3)空气中的氧气与液态空气中的氧气化学性质相同的原因是 。 【答案】(1)物理 (2)低 (3)分子构成相同 【详解】（1）工业上制氧气是分离液态空气，根据空气中各物质的沸点不同进行分离，过程中没有新物质生成，属于物理变化； （2）步骤②可知，氮气先蒸发出来，可以得出氮气的沸点比氧气的沸点低； （3）由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小微粒，液氧和氧气都是由氧分子构成的，都是由氧分子保持物质化学性质，所以氧气和液氧的化学性质相同。 【变式6-2】（23-24九年级上·广东广州·期末）请回答下列问题。 (1)工业上常用“分离液态空气法”制氧气，此方法是以空气为原料将其分离。主要流程如下图所示，图中步骤均属于 变化。    (2)已知空气中各组分的沸点如下表所示，由此判断A的主要成分是 （写化学式），B的主要成分是 。 组分 氮气 氧气 二氧化碳 氩气 氖气 氦气 沸点（℃） -196.0 -183.0 -78.4 -185.7 -246.0 -268.9 (3)用“”表示氮原子，“”表示氧原子，若其他气体忽略不计，适合表示空气组成的微观模型是_______（填字母）。 A． B． C．   D．   (4)化学实验也要“数字化”。利用氧气浓度传感器，进行如下实验。    ①如图1，打开传感器开关，实验进行至170秒时绘制出图2中曲线AB段。接下来用手给塑料瓶外壁加热130秒左右，绘制出曲线BC段。对比曲线AB段和BC段，分析推理分子具有的性质是 。 ②加热到300秒时松开双手，停止加热。立即倒转使瓶口向下，绘制出曲线CD段。观察到氧气浓度比曲线AB段降低较快，分析推理氧气具有的物理性质是 。 【答案】(1)物理 (2) 氧气/ (3)B (4) 在加热条件下，温度升高，分子运动的速率加快 氧气的密度比空气大 【详解】（1）该过程中没有新物质的产生，所以属于物理变化； （2）空气主要由氮气和氧气组成，二者沸点不同，氮气的沸点低先汽化，则A是氮气，B在-183℃下分离出氧气，所以B的主要成分是氧气； （3）氧气约占空气体积的，图中可表示空气组成的微观模型是B； （4）①BC段曲线的下降程度远远大于AB段，说明在加热条件下，温度升高，分子运动的速率加快； ②停止加热后，瓶子倒转，此时氧气浓度传感器位于上端而瓶口朝下，CD段氧气浓度远远小于AB段，说明此时的氧气分子主要集中在瓶口位置，也就是说明氧气的密度比空气大。 ▉题型7 实验室制取氧气 【例7-1】（23-24八年级下·山东潍坊·期末）下图是实验室制取气体的常见装置，请回答问题: (1)仪器①的名称是 。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气时，选择的发生装置是 (填字母序号)，发生反应的文字表达式为 ，反应的基本类型是 反应。 (3)用装置C收集氧气时,当 时开始收集；当观察到 时，表示氧气已收集满。收集完毕的操作顺序是 (填写序号)。 ①盖上玻璃片 ②正放在实验台上 ③取出集气瓶 (4)欲收集一瓶干燥的氧气，应选择的收集装置是 (填字母序号)。 (5)F装置可用于排水法收集气体，收集时气体应从 口进入(填字母)。 【答案】(1)锥形瓶 (2) A 分解 (3) 导管口的气泡连续均匀冒出 瓶口外有大气泡冒出 ①③② (4)D (5)a 【详解】（1）由图可知，仪器①的名称是锥形瓶； （2）实验室用高锰酸钾制取氧气，该反应属于固体加热型，选择的发生装置是A；高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式为：，该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应； （3）用装置C收集氧气时,当导管口的气泡连续均匀冒出时开始收集；当观察到瓶口外有大气泡冒出时，表示氧气已收集满，收集完毕后，先盖上玻璃片，然后取出集气瓶，最后正放在实验台上，故操作顺序是①③②； （4）氧气的密度比空气的密度大，欲收集一瓶干燥的氧气，应选用向上排空气法收集，选择的收集装置是D； （5）F装置可用于排水法收集气体，气体的密度小于水的密度，收集时气体应从a 口进入。 【变式7-1】（22-23八年级上·黑龙江绥化·期末）如图是实验室的部分仪器或实验装置，回答有关问题。 (1)实验室要用KClO3和MnO2制取氧气（MnO2是该反应的 ），应选用发生装置是（填编号） ，写出其反应原理的文字表达式： ；若用排水法收集氧气，收集完毕后，应先 ，再移开酒精灯（原因是： ）。 (2)装满氧气的集气瓶应盖上玻璃片后， （填正放或倒放）在桌面上，其检验的操作方法是 。 (3)实验结束后需要洗涤仪器，仪器洗涤干净的标准 。 【答案】(1) 催化剂 A 移出导管 防止水槽内的水倒流入试管，使试管炸裂 (2) 正放 将带火星的小木条伸入集气瓶内，木条复燃，证明是氧气 (3)内壁附着的水既不成股流下，也不聚成水滴 【详解】（1）氯酸钾在二氧化锰的催化作用下，加热生成氯化钾和氧气： MnO2是该反应的催化剂； 反应为固体，反应条件需要加热，则选用发生装置为固体加热型，即选择装置A； 其反应原理的文字表达式为； 若用排水法收集氧气，收集完毕后，应先移出导管，再移开酒精灯；原因是防止水槽内的水倒流进入试管，使试管炸裂； （2）氧气的密度比空气略大，则装满氧气的集气瓶应盖上玻璃片后，应正放在桌面上； （3）玻璃仪器洗净的标志是内壁附着的水既不成股流下，也不聚成水滴。 【变式7-2】（22-23九年级上·湖南湘西·期末）下面是实验室制取气体的几种发生装置和收集装置，据图分析和回答： (1)写出图中仪器的名称：① ；② 。 (2)用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，应选用的发生装置是 ；用加热高锰酸钾制取氧气时，应选用的发生装置是 (填序号)。 (3)收集氧气时，不能选用收集装置 (填序号)，理由是 。 (4)如果选用G装置进行排空气法收集氧气，气体应从 通入(填“a”或“b”)；如果在G装置中装满水进行排水法收集氧气，则气体应从 通入(填“a”或“b”)。 (5)已知氨气是一种无色，有刺激性气味的气体，极易溶于水，密度比空气小，制取该气体时，应选用的收集装置是 。 【答案】(1) 试管 集气瓶 (2) B C (3) F 氧气密度大于空气 (4) a b (5)F/G 【详解】（1）根据图示，仪器①是试管，仪器②是集气瓶。 （2）用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，该反应属于固液常温型，应选用的发生装置是B； 用加热高锰酸钾制取氧气时，该反应属于固体加热型，应选用的发生装置是C。 （3）收集氧气时，不能选用收集装置F，因为氧气密度大于空气，若选用装置F，则氧气会向下流走从集气瓶口离开集气瓶，故填：F；氧气密度大于空气。 （4）氧气密度大于空气，可用向上排空气法收集，若用G装置进行排空气法收集氧气，气体应从a端通入； 氧气不易溶于水、密度小于水，如果在G装置中装满水进行排水法收集氧气，则水应从下方排出G装置，气体应从b端通入。 （5）已知氨气极易溶于水，则不能用排水法收集氨气。氨气密度比空气小，可用向下排空气法收集，制取该气体时，应选用的收集装置是F或G。 【变式7-3】氧气是一种重要的气体，人们一直寻找通过各种方法获得所需的氧气。 （一）实验室制氧气。 (1)利用液体物质分解制备氧气。如图1所示，实验所用药品为过氧化氢和二氧化锰粉末。 ①实验时先按图1组装好装置，紧接着必须进行的操作步骤是 。 ②图2是取用该实验的相应固体药品操作，其中正确的是 （选填字母代号）。 ③实验中，生成氧气的反应容器名称是 。 (2)探索液体与固体反应制备氧气的方法。资料：过氧化钠（Na2O2）为淡黄色固体，和水反应生成氢氧化钠（NaOH）和氧气。 ①利用水和过氧化钠反应可制备氧气。若组装反应装置，图3中至少必须选用的仪器是 （填数字编号）。 ②检验反应中是否生成氧气的方法是 。 （二）家庭中制氧气。 (3)某家庭制氧机上有湿化瓶装置。人吸氧时观察到瓶中有气泡。湿化瓶装置类似于如图。关于该装置，下列说法正确的有______（填字母代号）。 A．b导管连接人吸氧气的塑料管 B．b导管连接制氧机 C．使用该装置无法观测氧气输出的速率 （三）渔业制氧气。资料：运输活鱼时，用过氧化钙（CaO2）可增加水中含氧量。 (4)联想到CaO2的此作用，某同学认为CaO2与H2O反应可用于实验室制取氧气。于是该同学向试管中加入CaO2和H2O后，有极微量细小气泡缓慢放出。将导管伸入集气瓶中，几乎收集不到气体。放置到第二天，集气瓶中只收集到少量气体，振荡试管后仍有极微量细小气泡缓慢放出。请判断：CaO2与H2O反应 （填“能”或“不能”）用于实验室制取氧气。 【答案】(1) 检查装置的气密性 C 锥形瓶 (2) ①③④⑤⑥（多写错写漏写不得分） 把带火星木条伸入集气瓶内，若木条复燃，则生成氧气 (3)A (4)不能 【详解】（1）①实验时先按图1组装好装置，紧接着必须进行的操作步骤是检查装置的气密性，防止装置漏气，收集不到气体； ②往试管里装入固体粉末时，不能用手直接触摸药品，为避免药品沾在管口和管壁上，可先使试管倾斜，把盛有药品的药匙（或用小纸条折叠成的纸槽）小心地送至试管底部，然后使试管直立起来。故正确的是C； ③由图可知，实验中，生成氧气的反应容器名称是锥形瓶； （2）①利用水和过氧化钠反应制备氧气，属于固液不加热反应，发生装置可选①③④⑤⑥； ②氧气具有助燃性，检验氧气：将带火星木条伸入集气瓶内，若木条复燃，则生成氧气； （3）该装置中，b导管连接人吸氧气的塑料管，a管连接制氧机，可通过产生气泡的速率观察氧气输出的速率。 故选A； （4）由题干信息可知，CaO2与水反应速率比较慢，不能用于实验室制取氧气。 ▉题型8 催化剂、催化作用 【例8-1】（23-24九年级上·云南文山·期末）下列关于催化剂的说法正确的是 A．催化剂只能改变化学反应速率但反应前后催化剂质量不变 B．二氧化锰可作任何反应的催化剂 C．催化剂只能加快化学反应速率，但本身的性质不变 D．没有催化剂就不能进行化学反应 【答案】A 【详解】A、催化剂只能改变化学反应速率，且反应前后本身的质量不变，故正确； B、有许多反应需要的催化剂不是二氧化锰，二氧化锰也不是只做催化剂用的，也可做反应物或生成物，故错误； C、催化剂能够改变化学反应速率，既可加快反应速率，也可以减慢反应速率，反应前后本身的化学性质不变，故错误； D、不使用催化剂物质也能发生化学反应，例如过氧化氢溶液在常温下也能缓慢分解放出氧气，故错误。 故选A。 【变式8-1】（23-24九年级上·湖南湘西·期末）用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气时，下列关于二氧化锰的说法中，正确的是 A．是该反应中的反应物 B．能改变该反应的速率 C．加入越多，制得氧气也越多 D．反应后，质量减少，性质不变 【答案】B 【详解】A、加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，在该反应中，二氧化锰是催化剂，不是反应物，故选项说法错误； B、在该反应中，二氧化锰是催化剂，能提高氯酸钾受热分解生成氧气的反应速率，故选项说法正确； C、在该反应中，二氧化锰是催化剂，催化剂只能改变化学反应速率，不能增加生成物的质量，故选项说法错误； D、在该反应中，二氧化锰是催化剂，化学反应前后，催化剂的质量和化学性质不变，故选项说法错误； 故选：B。 【变式8-2】（23-24九年级上·北京西城·期末）利用图1装置研究H2O2的分解反应，所得结果如图2所示。下列说法不正确的是    A．图2中的a点对应的操作是推动注射器活塞 B．对比b点和e点不能验证反应速率与H2O2的浓度有关 C．对比c点和e点可以验证反应速率与H2O2的浓度有关 D．该实验不能证明MnO2对H2O2的分解起催化作用 【答案】B 【详解】A、a点时恰好是装置中氧气百分比升高的临界点，故a点对应的操作是推动注射器活塞，之后反应开始、过氧化氢分解、氧气百分比升高，不符合题意； B、b点和e点可理解为氧气百分比升高至24%时，所需的时间，其e点所需时间大于大于b点，故表明过氧化氢浓度越大反应速率越大，符合题意； C、c点和e点可理解为反应一定时间，不同浓度过氧化氢溶液反应下体系氧气百分比升高的值，其c点氧气百分比升高更大，故表明过氧化氢浓度越大反应速率越大，不符合题意； D、该实验的变量是过氧化氢溶液的浓度，两组实验均有二氧化锰，故不能证明MnO2对H2O2的分解起催化作用，不符合题意； 故选B。 【变式8-3】（23-24八年级下·山东烟台·期末）下列设想有可能通过找到合适的催化剂来实现的是 A．将空气中的He分解产生 B．使一定质量甲烷完全燃烧放出的热量变多 C．使一定质量的氯酸钾在较低的温度下迅速分解放出氧气 D．使一定质量的双氧水分解产生的氧气变多 【答案】C 【详解】A、反应前后元素种类不变，氦气不能转化成氢气，该选项不正确； B、催化剂不能改变放出热量的多少，该选项不正确； C、二氧化锰在氯酸钾制取氧气的过程中能加快反应的速度，能使氯酸钾在较低温度下迅速放出氧气，该选项正确； D、催化剂不能改变生成物质量，该选项不正确。 故选C。 【变式8-4】（24-25九年级上·河北沧州·期末）取两份相同的过氧化氢溶液a和b，向b中加入少量二氧化锰。产生氧气的质量（m）与反应时间（t）的关系如图所示，其中最合理的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】取两份相同的过氧化氢溶液a和b，向b中加入少量二氧化锰，a中不加入二氧化锰，a和b均在一开始就分解产生氧气，二氧化锰能加快过氧化氢分解的速率，但不会改变生成物的质量，所以相同时间内b产生的氧气质量大于a产生的氧气质量，而最终a和b生成氧气的质量相同，则产生氧气的质量（m）与反应时间（t）的关系图为，故选：D。 【变式8-5】（23-24九年级上·吉林·期末）某化学小组在学习氧气的实验室制法时，发现过氧化氢溶液在分解过程的反应速率，与多个因素有关。该小组进行如下探究。 探究一：探究催化剂的用量对过氧化氢分解速率的影响 图1装置中产生氧气的量利用压强传感器测出。(在等温条件下，产生氧气体积与装置内压强成正比；反应放热忽略不计) (1)写出装置图1中发生反应的文字表达式 ，二氧化锰在此反应中起 作用。图2是“不同质量的二氧化锰与相同体积的3%过氧化氢溶液混合”的实验结果，从图2中可以看出 。 探究二：探究过氧化氢溶液浓度对过氧化氢分解速率的影响 按照如表进行相关实验探究，实验数据记录如表所示： 实验次数 过氧化氢溶液的质量 过氧化氢溶液的浓度 MnO2的质量 相同时间内产生O2体积 ① 50.0g 1% 0.1g 9mL ② 50.0g 2% 0.1g 16mL ③ 50.0g 4% 0.1g 31mL 化学反应的实质是微观粒子相互接触、碰撞的结果，化学反应速率与微观粒子的碰撞概率有关。 (2)由上表可知：在相同条件下，过氧化氢浓度越大，过氧化氢分解得越快。试从微观角度解释其原因是 。 (3)除上述实验室制氧气的影响过氧化氢分解速率的因素有催化剂用量、溶液浓度之外，请你再列举出影响化学反应速率的一个因素 。 【答案】(1) 过氧化氢水+氧气 加速过氧化氢分解速率或催化 其他实验条件相同情况下，加入二氧化锰质量越多，过氧化氢分解速率越快 (2)反应物浓度越大，微观粒子数目越多，粒子相互接触、碰撞的概率越大，则过氧化氢产生氧气的速率就越快 (3)温度(合理即可) 【详解】（1）图1中发生的反应为过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解产生水和氧气，故文字表达式为：； 二氧化锰是发应的催化剂，起到催化作用； 通过观察图2可以得出：其他实验条件相同情况下，加入二氧化锰质量越多，过氧化氢分解速率越快； （2）从表中可以看出浓度越大，生产氧气越多，也就是单位时间内分解制得的氧气速率越快，结合文中信息“化学反应是微观粒子相互接触、碰撞的结果，化学反应速率与微观粒子的概率有关”，当浓度增大时，微观粒子数目增多，其相互接触、碰撞的概率变大，化学反应速率增大； （3）影响化学反应速率的因素包括催化剂，反应物浓度、接触面积、温度等。 ▉题型9实验室制取二氧化碳 【例9-1】（24-25九年级上·安徽·期末）如图是实验室常用的部分实验装置，请按要求回答问题。 (1)仪器a的名称 。 (2)实验室制取二氧化碳，为了便于控制反应的发生与停止，发生装置应选择 。 (3)上图D装置在化学中有“万能瓶”的美称。若用该装置收集CO2，则CO2从 (填“a”或“b”)端进入；如图E所示，将收集到的二氧化碳气体慢慢倒入烧杯中，观察到的现象是 。 【答案】(1)长颈漏斗 (2)C (3) b 蜡烛自下而上依次熄灭(或下方蜡烛先熄灭，上方的蜡烛后熄灭等) 【详解】（1）由图可知，仪器a的名称：长颈漏斗。 （2）实验室制取二氧化碳，在装置C中，固体药品放在多孔隔板上，液体药品从长颈漏斗中加入。反应开始后，关闭止水夹时，试管中的气体增多，压强增大，把液体压入长颈漏斗中，固体和液体分离，反应停止，打开止水夹时，气体导出，试管中的气体减少，压强减小，液体和固体混合，反应进行。为了便于控制反应的发生与停止，发生装置应选择C。 （3）二氧化碳密度大于空气，若用该装置收集CO2，则CO2从b端进入； 二氧化碳密度大于空气，且二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧，如图E所示，将收集到的二氧化碳气体慢慢倒入烧杯中，观察到的现象是蜡烛自下而上依次熄灭（或下方蜡烛先熄灭，上方的蜡烛后熄灭）。 【变式9-1】（23-24九年级上·江苏无锡·期末）化学兴趣小组对的制取和性质进行了探究。 (1)利用图1所示装置（固定仪器省略）制取。 ①实验室制取CO2的化学方程式为 。 ②实验开始前，关闭旋塞，往漏斗中加水，观察到 ，说明气密性良好。 ③实验时，应该将块状石灰石放在仪器 中（填字母），该装置的主要优点是 。 (2)利用图2装置探究常温下气体的溶解性。打开止水夹，向3个充满气体的100mL烧瓶中分别迅速注入20mL、40mL、60mL蒸馏水，关闭止水夹，振荡，烧瓶中压强的变化如图3所示。 ①曲线①中cd段对应的操作是 。 ②曲线③对应的实验是注入 mL蒸馏水。 ③终点气压高于初始气压的原因可能是 。 【答案】(1) 左右两边能形成稳定的液面差 b 可以控制反应的发生和停止 (2) 振荡 20 1体积水中最多能吸收的二氧化碳气体的量小于1体积（或溶解的二氧化碳的体积小于加入的水的体积） 【详解】（1）①实验室制取二氧化碳，常用大理石或石灰石与盐酸反应，大理石或石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑； ②实验开始前，关闭旋塞，往漏斗中加水，若气密性良好，容器内存在一定体积气体，在大气压作用下，可观察到左右两边能形成稳定的液面差； ③在图1中，块状石灰石放在b，液体药品从漏斗中加入。反应开始后，关闭开关时，试管中的气体增多，压强增大，把液体压入长颈漏斗，固体和液体分离，反应停止，打开开关时，气体导出，试管中的气体减少，压强减小，液体和固体混合，反应进行，该装置的主要优点是可以控制反应的发生和停止； （2）①cd段压强明显减小，可能是通过振荡操作使二氧化碳与水充分接触，充分溶解、充分反应，所以使得压强明显减小； ②曲线③加入水后压强上升最小，说明注入水的体积最小，故对应的实验是注入20mL蒸馏水； ③终点气压高于初始气压的原因可能是1体积水中最多能吸收的二氧化碳气体的量小于1体积（或溶解的二氧化碳的体积小于加入的水的体积）。 【变式9-2】（23-24九年级上·广东湛江·期末）通过化学学习，你已经掌握了实验室制取气体的有关规律。请结合下图回答问题： (1)写出图中标号仪器的名称：① 。 (2)实验室用装置A制取氧气时，发生反应的化学方程式为 。利用F装置收集氧气的最佳时刻是 。 (3)实验室制取二氧化碳气体时，通常选用B装置来做发生装置，优点是 ，该反应的化学方程式为 。 (4)实验室制取二氧化碳气体时，想随时控制反应的发生和停止，应当选用 装置，检验该气体是否收集满的方式是 。 (5)实验室选用如图G装置收集二氧化碳，气体应该从 （填“a”或“b”）进入。 【答案】(1)分液漏斗 (2) 待有连续均匀气泡冒出时 (3) 控制反应的速率 (4) C 将燃烧的木条放在集气瓶口，若熄灭，则集满 (5)a 【详解】（1）由图可知仪器①为分液漏斗； （2）A装置为固体加热型发生装置，管口没有棉花团，应选用氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧，氯酸钾在二氧化锰作催化剂的条件下分解产生氯化钾和氧气，故方程式为：； F为排水法收集装置，利用排水法收集氧气要待有连续均匀气泡冒出时收集，不能有气泡冒出就立即收集，因为开始排出的气体主要是管内的空气； （3）B中的分液漏斗可以控制滴加液体的速率，从而控制反应的速率，产生平稳的气流； 实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应原理是碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙水和二氧化碳，故方程式为：； （4）装置C带有多孔隔板和止水夹，关闭止水夹，内部气体增多，压强增大，液体被压入长颈漏斗，固液分离，反应停止，打开止水夹，气体排出，压强减小，液体重新进入试管，固液接触，反应发生，可以控制反应的发生和停止； 二氧化碳密度比空气大，可溶于水，采用向上排空气法收集，二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，验满时将燃烧的木条放在瓶口，若熄灭，则集满； （5）二氧化碳密度比空气大，选用G装置收集时应长进短出，所以气体应从a进入。 【变式9-3】（23-24九年级上·贵州黔东南·期末）因二氧化碳能溶于水，并能与水反应生成碳酸，所以二氧化碳一般不用排水法收集。二氧化碳气体究竟能否用排水法收集呢？    (1)某化学兴趣小组利用下图所示的两套装置进行了深入地探究。 请写出石灰石与稀盐酸反应的化学方程式： 。 【定性实验】实验后，装置Ⅱ水槽中的液体应该含有碳酸，向此液体中滴加紫色石蕊试液，溶液颜色会变为 。但是取几次实验后的液体样品，滴加紫色石蕊试液，均无明显变色现象。对此你认为可能的原因是 。 【定量实验】采用数字化实验测定排水法和向上排空气法收集的二氧化碳纯净度的差异。因实验设备有限，本实验通过氧气传感器测出收集气体中残留的氧气(来自于空气)，推算出空气的含量，再求出CO2的含量。请填写下列表格中相应的空白(精确到1%即可)： 测得氧气含量 推算出CO2含量 结论 排空气法 6.6% 69% 排水法收集到的二氧化碳更纯净 排水法 4.2% 通过实验可知，若对CO2纯度要求较高，应该使用排水法收集二氧化碳。 (实验反思)利用装置Ⅰ和装置Ⅱ收集到的二氧化碳都会混有少量空气，原因是 。 (2)(拓展应用)利用传感器对二氧化碳性质再探究。 步骤1：如图2所示装置气密性良好，三瓶250mL的烧瓶内收集满CO2气体，三个注射器内各装有等体积的液体(分别是水、氢氧化钙稀溶液、氢氧化钠浓溶液)。连接好装置和压强传感器。 步骤2：三位同学同时迅速将注射器内等体积的液体(水、饱和石灰水、氢氧化钠浓溶液)注入各自烧瓶中，关闭活塞。 步骤3：一段时间后，同时振荡烧瓶。观察传感器定量实时地传回烧瓶内气压变化形成的图像情况如图3所示。    (查阅资料)氢氧化钙和氢氧化钠两种物质均可与二氧化碳发生化学反应。 导致曲线AB段气压增大的主要原因是： 。 (3)图中曲线1中 段气压的变化是由于充分振荡烧瓶导致的。 (4)曲线2与曲线3差异较大的原因是 。 【答案】(1) 红色 二氧化碳与水反应生成碳酸的量太少(合理即可) 80% 锥形瓶内的空气随二氧化碳进入集气瓶(合理即可) (2)注射器推入的液体速度太快，反应程度小，液体挤压气体，导致气体压强突然增大 (3)CD (4)溶液中氢氧化钙的含量太少，影响了CO2的吸收 【详解】（1）石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应的化学方程式为：； 定性实验：酸性溶液能使紫色的石蕊试液变红色，碳酸溶液显酸性，滴加紫色石蕊试液后，溶液变红；而取几次实验后的液体样品，滴加紫色石蕊试液，均无明显变色现象，这可能是由于二氧化碳与水反应生成碳酸的量太少，酸性太弱； 定量实验：氧气在空气中体积分数21%，测量氧气含量4.2%，空气体积分数4.2%÷21%=20%，二氧化碳体积分数1-20%=80%； 实验反思：利用装置Ⅰ和装置Ⅱ收集到的二氧化碳都会混有少量空气，原因是装置本身含有空气，锥形瓶内的空气随二氧化碳进入集气瓶； （2）注射器中的液体加入烧瓶时速度太快，而反应程度较小，导致压强突然增大，所以曲线AB段气压增大； （3）振荡烧瓶会加快二氧化碳的溶解，使压强减小，所以图中曲线1中CD段气压的变化是由于充分振荡烧瓶导致的； （4）氢氧化钙和氢氧化钠两种物质均可与二氧化碳发生化学反应，氢氧化钙微溶于水，氢氧化钠易溶于水，所以氢氧化钠能吸收更多的二氧化碳，曲线2是氢氧化钙吸收二氧化碳，曲线3是氢氧化钠吸收二氧化碳，曲线2与曲线3差异较大的原因是氢氧化钙微溶于水，饱和氢氧化钙溶液中含有氢氧化钙的量很少，影响了二氧化碳的吸收。 【变式9-4】（23-24九年级上·广东广州·期末）二氧化碳的制取与性质是初中化学的重要实验，请回答下列问题。 Ⅰ.二氧化碳的制取    (1)仪器B的名称是 。 (2)实验室制取二氧化碳的化学方程式为 。 (3)从上图中选择仪器组装一套发生装置，要求制取较大量的二氧化碳，且可便于多次添加稀盐酸，不需要用到的仪器有哪些？ (填序号)。 Ⅱ.二氧化碳的性质 为了验证能与水反应，某兴趣小组的同学进行了如下探究活动。 小明同学进行实验一(如图)：    【步骤1】把干燥紫色石蕊纸花放入装满的软塑料瓶，立即旋紧瓶盖。一段时间后，纸花颜色无明显变化； 【步骤2】打开瓶塞向该软塑料瓶注入约体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。 (4)观察到现象：①干燥的紫色石蕊纸花变红；② 。 (5)小明同学根据“干燥的紫色石蕊纸花变红”这一现象得出“能与水反应”结论。你认为小明同学验证能与水反应的方法是通过实验证明________(填序号)。 A．反应物被消耗 B．有新物质生成 (6)小红同学认为小明同学所得结论不严密。其理由是：可能是二氧化碳和水反应的生成物使紫色石蕊纸花变红；也可能是 使紫色石蕊纸花变红。 该兴趣小组的同学继续用干燥石蕊纸花完成了实验二，验证能与水反应。    (7)小丽同学认为不必要做“甲”实验，理由是 。 (8)该小组同学根据“乙”实验产生的现象得出了结论：能与水反应。“乙”实验产生的现象是 。写出二氧化碳与水反应的化学反应方程式 。 Ⅲ.二氧化碳的应用 中国力争于2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，意味着中国将完成全球最高的碳排放降幅。科学家正在研究如下图所示的循环体系。    (9)上述循环体系中可循环利用的物质是 。 (10)从上述图中分析得出以下结论，不正确的是________。 A．二氧化碳是一种重要的资源 B．可通过多种途径实现水的分解 C．分离、浓缩得到二氧化碳是化学变化 【答案】(1)锥形瓶 (2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ (3)AEF (4)塑料瓶变瘪 (5)B (6)水 (7)小明的实验已验证 (8) 紫色石蕊纸花变红 (9)二氧化碳 (10)C 【详解】（1）据图可知，仪器B的名称是锥形瓶； （2）实验室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取，碳酸钙和盐酸反应生成二氧化碳，同时生成氯化钙和水，反应的化学方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑； （3）发生装置为固液发生装置，同时需要多次加入稀盐酸，因此长颈漏斗为必须仪器，锥形瓶能作为反应容器，双孔橡胶塞密封锥形瓶，同时固定长颈漏斗，故需要BCD，不需要的仪器是：AEF； （4）二氧化碳和水反应使塑料瓶中的压强小于外界压强，从而使塑料瓶变瘪； （5）根据小明实验操作可以知道，小明是利用了二氧化碳与水反应属于化学变化，即产生了新物质来进行判断的，故选B； （6）向盛有二氧化碳的塑料瓶内倒入水，干燥的紫色石蕊纸花变红，也可能是水使其变红，本实验没有排除水的干扰； （7）小明的实验：把干燥紫色石蕊纸花放入装满的软塑料瓶，立即旋紧瓶盖。一段时间后，纸花颜色无明显变化，说明二氧化碳不能使石蕊变红； （8）二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊变红，反应的化学反应方程式为：； （9）由流程可知，可循环利用的物质是二氧化碳； （10）A、二氧化碳也是一种重要的资源，故说法正确； B、由图示可知，可通过多种途径实现水的分解，如电解或在光照和催化剂的催化作用下，故说法正确； C、分离、浓缩得到二氧化碳过程中没有生成新物质，属于物理变化，故说法错误； 故选C。 ▉题型10氧循环和碳循环 【例10-1】（22-23八年级下·山东东营·期末）如图是自然界存在的三大重要循环——“水循环”、“氧循环”和“碳循环”。用学科观点分析碳循环和氧循环，其中正确的是 A．变化观：每个人都在参与碳、氧循环，碳循环中的“碳”是指碳单质 B．守恒观：氧循环过程中各元素守恒，且化合价不变 C．平衡观：碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量相对稳定 D．微粒观：水循环过程中水分子发生了变化 【答案】C 【详解】A、人类每时每刻都在进行呼吸作用以及其他各项生理活动，进行其他工作与劳动，所以每个人都在参与碳、氧循环，碳循环中的“碳”是指碳元素，不符合题意； B、由质量守恒定律可知，氧循环过程中各元素守恒，但因氧元素的存在形式不同，化合价会改变，如氧气中氧元素化合价为0价，而氧元素形成化合物时化合价为-2价，不符合题意； C、碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定，符合题意； D、水循环过程中水从液态变为气态或固态之后再变为液态，其中水分子没有发生改变，只是水分子的间隔改变，不符合题意。 故选：C。 【变式10-1】（23-24八年级下·山东烟台·期末）自然界中的碳循环和氧循环有着极为重要的意义。下列碳循环和氧循环的说法正确的是 A．碳循环和氧循环中“碳”“氧”分别指的是单质碳和氧气 B．我们每个人都在参与碳循环和氧循环 C．绿色植物的光合作用使自然界中的碳原子总数减少、氧原子总数增加 D．碳循环的破坏不会影响到氧循环 【答案】B 【详解】A、碳循环和氧循环中“碳”、“氧”分别指的是碳元素和氧元素，故A错误； B、呼吸作用消耗氧气生成二氧化碳气体，则每个人都在参与碳循环和氧循环，故B正确； C、所有化学变化均遵循质量守恒定律，因此绿色植物的作用使自然界中的碳原子和氧原子总数不变，故C错误； D、碳循环的破坏会影响到氧循环，故D错误。 故选B。 【变式10-2】（23-24八年级下·山东烟台·期末）氧循环和碳循环是自然界中的重要循环。下列说法错误的是 A．氧气只有通过燃烧才能参与碳循环 B．两种循环过程中碳、氧原子个数不变 C．碳循环和氧循环过程中均发生了化学反应 D．碳循环和氧循环有利于维持自然界中O2和CO2含量的相对稳定 【答案】A 【详解】A、氧气不是只有通过燃烧才能参与碳循环，如氧气可通过缓慢氧化参与碳循环，符合题意； B、根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，故两种循环过程中碳、氧原子个数不变，不符合题意； C、碳循环和氧循环过程中，发生了光合作用，呼吸作用等，它们均有新物质生成，均发生了化学反应，不符合题意； D、碳循环和氧循环中光合作用消耗二氧化碳，放出氧气，呼吸作用等消耗氧气，放出二氧化碳，有利于维持自然界中氧气和二氧化碳含量的相对稳定，不符合题意。 故选A。 【变式10-3】（23-24九年级上·四川泸州·期末）自然界中的碳氧循环如下图所示。下列说法错误的是 A．植物的呼吸作用放出氧气 B．碳氧循环过程均发生了化学变化 C．绿色植物的光合作用是光能转化为化学能 D．绿色植物光合作用的化学方程式为 【答案】A 【详解】A、动植物的呼吸作用消耗氧气，放出二氧化碳，故A错误； B、碳循环和氧循环过程中均有新物质生成，则都是化学变化，故B正确； C、绿色植物的光合作用是光能转化为化学能，故C正确； D、光合作用是二氧化碳和水在光照和叶绿素的作用下反应生成葡萄糖和氧气，化学方程式为：，故D正确； 故选：A。 ▉题型11实验室制取气体的一般思路与方法 【例11-1】（22-23九年级上·黑龙江绥化·期末）我们学习过常见气体的实验室制法，知道了制取气体的一般思路和方法。 (1)实验室制取气体时，确定发生装置需要考虑的两种因素有___________（填序号）。 A．反应物的状态 B．气体的密度 C．反应的条件 D．气体的溶解性 (2)某实验室的仪器柜里有如下仪器： 仪器③的名称是 。实验室用过氧化氢和二氧化锰制备并收集氧气时，不可能选择的仪器是 （填序号）。 【答案】(1)AC (2) 集气瓶 ② 【详解】（1）实验室制取气体选择发生装置的依据是：反应物的状态和反应发生需要的条件；而选择气体收集方法的依据是气体的密度和气体的溶解性，故填：AC； （2）由图可知，仪器③的名称是集气瓶；实验室用过氧化氢和二氧化锰制备并收集氧气时，属于固液不需加热型反应，不需要酒精灯，故填：集气瓶；②。 【变式11-1】（22-23九年级上·贵州铜仁·期末）装置的合理选择与利用是学习化学的一项基本技能，根据相关知识，回答下列问题。            图1            图2 (1)如图2所示装置有多种用途，请回答下列问题：①贮气：若用排空气法收集H2，气体应从装置 端通入；若用排水法收集O2，瓶内先装满水，气体从 端通入。 ②检验：证明CO中混有CO2，装置内应盛 。 ③洗气：除去CO2中的水蒸气，装置内应盛的物质应该具有的性质是 。 (2)小明同学在实验室选择用图1装置制取二氧化碳，请写出化学方程式 。 (3)小明选择高锰酸钾为原料制取O2，请写出化学方程式 ，画出发生装置 ，写出你所画发生装置的选择依据 。 (4)如果实验室需要制取另一种气体，你的思路是 。（不写具体操作） 【答案】(1) B B 澄清石灰水 吸水性 (2) (3)    反应物是固体，反应需要加热 (4)反应物的状态、反应条件，气体的物理性质 【详解】（1）①贮气：若用排空气法收集H2，气体应从装置B端通入，因为氢气的密度比空气小，氢气从B端通入，集气瓶中的空气从A端逸出；若用排水法收集O2，瓶内先装满水，气体从B端通入，集气瓶中的水从A端流出； ②检验：证明CO中混有CO2，装置内应盛澄清石灰水，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊； ③洗气：除去CO2中的水蒸气，装置内应盛的物质应该具有的性质是吸水性，该物质可以除去混合气体中的水蒸气； （2）实验室选择用图1装置制取二氧化碳，常用稀盐酸和大理石或石灰石反应，生成氯化钙、水和二氧化碳气体，该反应化学方程式：； （3）高锰酸钾为原料制取O2，实验室用加热高锰酸钾制取氧气，生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的化学方程式：，反应物是固体，反应需要加热，发生装置为：    （4）实验室需要制取另一种气体，思路是反应物的状态、反应条件，气体的物理性质，依次选择发生、收集装置。 【变式11-2】（23-24九年级上·山东青岛·期末）兴趣小组按照气体制备的一般思路制取二氧化碳，请回答下列问题。 【选择方案】 按照表格中的方案进行实验：向反应容器中先加入等质量的大理石(主要成分是碳酸钙，杂质不与酸反应)，再加入等体积的足量酸，测得产生二氧化碳的体积随时间变化曲线如图所示。已知硫酸钙微溶于水。 实验 药品 ① 块状大理石、7%硫酸溶液 ② 块状大理石、7%盐酸溶液 ③ 大理石粉末、7%盐酸溶液 (1)据图分析：最适合在实验室制取二氧化碳的是图中 (选填“甲”“乙”或“丙”)曲线对应的实验，其编号是表中的 (选填“①”“②”或“③”)，写出该反应的化学方程式 。 【确定装置】 (2)实验室制取二氧化碳应选用的发生装置是 (选填字母序号)，可用D装置收集二氧化碳，原因是 。 【制取并检验】 (3)组装好实验装置后，应先 ，再添加药品。 (4)甲同学将燃着的木条伸入集气瓶，发现木条熄灭，由此证明产生的气体是二氧化碳。请评价甲同学的观点并说明理由 。 【答案】(1) 乙 ② (2) B 二氧化碳密度大于空气 (3)检查装置气密性 (4)不合理。虽然二氧化碳具有不支持燃烧也不可燃烧的性质，但木条熄灭，不可证明产生的气体是二氧化碳，也可能是装置中氧气浓度不足，生成的气体也不支持燃烧。 【详解】（1）乙曲线对应的实验生成的二氧化碳量足且反应较平缓，适合实验室制取二氧化碳； 接触面积越大，氢离子浓度越大，反应生成二氧化碳的速率越大，但稀硫酸和块状大理石反应后生成硫酸钙微溶于水，会覆盖在大理石表面，阻止反应进一步进行，故实验①反应速率最慢对应曲线丙，实验②用的是块状大理石，对应曲线乙，实验③用的是大理石粉末，对应曲线甲； 碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和气体二氧化碳，化学方程式为； （2）实验室制取二氧化碳反应为固液不加热型反应，故发生装置选B；二氧化碳密度大于空气，可用向上排空气法收集，故收集装置可选D； （3）有气体参与或生成的反应，在反应前都要检查装置的气密性；则实验室制取气体时，组装好仪器后，应先检查装置的气密性，再添加药品，防止因更换仪器造成的药品浪费； （4）虽然二氧化碳具有不支持燃烧也不可燃烧的性质，但木条熄灭，不可证明产生的气体是二氧化碳，也可能是装置中氧气浓度不足，生成的气体也不支持燃烧，检验二氧化碳应该用澄清石灰水，二氧化碳和氢氧化钙溶液反应生成白色沉淀碳酸钙和水，澄清石灰水遇二氧化碳会变浑浊，故甲同学观点不合理。 【变式11-3】（23-24九年级上·辽宁丹东·期末）某学习小组在实验室制取氧气和二氧化碳两种气体，并验证其性质。 【实验准备】药品及仪器：过氧化氢溶液、稀硫酸、稀盐酸、二氧化锰、块状大理石、木炭、澄清石灰水、紫色石蕊溶液。 【实验过程】 (1)根据上述提供的药品和仪器完成下列关于气体的实验室制取及性质验证。 气体名称 氧气 二氧化碳 药品或原理 制取氧气的反应基本类型是 制取二氧化碳所需药品是 制取装置 组装一套两种气体都适用的制取装置，所需仪器有： （填序号） 制取步骤 ①组装仪器、检验 ②向容器中装入所需药品。当反应物为固体和液体时，先向容器中装入 （填“固体”或“液体”） ③收集气体、检验气体、验满。 性质验证 下图实验中，为了使木炭在氧气中燃烧得更充分，红热的木炭放入氧气瓶中的正确操作是 。 为了验证木炭和氧气反应的生成物，上图实验中的燃烧结束后，应该继续进行的操作是 。 将二氧化碳气体慢慢倒入烧杯中，观察到蜡烛由低到高依次熄灭，说明二氧化碳具有的物理性质是 。 小组同学利用生活中的软塑料矿泉水瓶收集一瓶二氧化碳，向其中倒入滴有紫色石蕊溶液的蒸馏水，立即拧紧瓶盖，振荡，实验现象是 。 【形成观点】小组同学总结了实验室制取气体并验证性质的一般思路和方法： (2)在实验室制取气体，若要选择合适的发生装置，需考虑的两个主要因素是 。 (3)在实验室选择合适的气体收集装置时，要充分考虑气体的相关性质，除了要考虑气体在水中的溶解性以及密度外，还需要考虑的性质有 。（答一点即可） 【答案】(1) 分解反应 稀盐酸和块状大理石 ①④⑤⑥ 装置的气密性 固体 由上而下缓慢插入 向集气瓶倒入适量的澄清石灰水，观察是否变浑浊 二氧化碳密度大于空气 软塑料矿泉水瓶变瘪，瓶中液体变红 (2)反应物的状态和反应条件 (3)化学性质是否活泼 【详解】（1）药品或原理： 根据题中提供的药品，制取氧气所用药品是过氧化氢溶液和二氧化锰，过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，该反应是由一种物质生成两种物质的反应，属于分解反应； 大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，制取二氧化碳所需药品是稀盐酸和块状大理石； 制取装置：过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，这两个反应的反应物是固体和液体，不需加热，属于固、液混合不加热型，氧气和二氧化碳的密度都大于空气，都可用向上排空气法收集，组装一套两种气体都适用的制取装置，所需仪器有①④⑤⑥； 制取步骤： ①为防止装置漏气，影响实验结果，组装仪器、检验装置气密性； ②向容器中装入所需药品。当反应物为固体和液体时，先向容器中装入固体，以防止液体溅出； 性质验证： 下图实验中，为了使木炭在氧气中燃烧得更充分，防止氧气受热膨胀逸出，红热的木炭放入氧气瓶中的正确操作是由上而下缓慢插入； 木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，常用澄清石灰水检验二氧化碳，为了验证木炭和氧气反应的生成物，上图实验中的燃烧结束后，应该继续进行的操作是向集气瓶倒入适量的澄清石灰水，观察是否变浑浊； 将二氧化碳气体慢慢倒入烧杯中，观察到蜡烛由低到高依次熄灭，说明二氧化碳能象液体一样倾倒，具有的物理性质是二氧化碳密度大于空气； 二氧化碳能溶于水，且能与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使石蕊试液变红色。小组同学利用生活中的软塑料矿泉水瓶收集一瓶二氧化碳，向其中倒入滴有紫色石蕊溶液的蒸馏水，立即拧紧瓶盖，振荡，实验现象是软塑料矿泉水瓶变瘪，瓶中液体变红； （2）在实验室制取气体，若要选择合适的发生装置，需考虑的两个主要因素是反应物的状态和反应条件； （3）在实验室选择合适的气体收集装置时，要充分考虑气体的相关性质，除了要考虑气体在水中的溶解性以及密度外，还需要考虑的性质有化学性质是否活泼，如能否与水反应，能否与空气中氧气反应。 ▉题型12基于特定需求设计和制作简易供氧器 【例12-1】（2024·上海浦东新·一模）人类离不开氧气，获得氧气的方法有多种。    (1)实验室制取氧气 用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的化学方程式为 ；氧气的检验方法是 ；用排水法收集氧气，是利用了氧气 的性质。 (2)“家用制氧机”如图所示，甲剂为过碳酸钠固体，乙剂为二氧化锰。 I.反应舱内发生的反应第一步是过碳酸钠分解生成碳酸钠和过氧化氢，第二步是过氧化氢分解，第二步的化学方程式为 。 II.实验室中用甲剂、乙剂和水制取氧气，选择的发生装置是 (选填“A"或“B")。 III.反应舱内产生的氧气经过加湿过滤舱后变得更湿润.利用装置C和D也能收集到更湿润的氧气，其连接顺序是 (用a、b、c、d表示)。 (3)市场上还有一种制氧机，工作原理是利用分子筛在加压时将空气中的氮气吸收，得到高纯度的氧气。该制氧过程属于 (选填“物理”或“化学”)变化。 【答案】(1) 将带火星木条伸入瓶中，若复燃，则是氧气 不易溶于水 (2) B c、d、a、b (3)物理 【详解】（1）氯酸钾在二氧化锰作催化剂的条件下分解产生氯化钾和氧气，故方程式为：； 氧气具有助燃性，检验氧气用带火星的木条，将带火星木条伸入瓶中，若复燃，则是氧气； 氧气不易溶于水，可采用排水法收集； （2）过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解产生水和氧气，故方程式为：； 实验室中用甲剂、乙剂和水制取氧气，应选用固液常温型发生装置，故选B； 先用D润湿，气体从c进入，润湿后从d排出，再用C收集，氧气密度比空气大，应从a进入，b排出空气，故顺序为c、d、a、b； （3）该过程中没有新物质生成，属于物理变化。 【变式12-1】（23-24九年级上·上海杨浦·期末）生产、生活中有多种获取氧气的方法。 (1)“分离液态空气法”制氧 I经步骤1处理后的空气属于 （填“纯净物”或“混合物”），经步骤2得到液态空气，此过程属于 （填“物理”或“化学”）变化。 II根据表中数据：控制温度T2的范围为 ，可分离获得氧气。 物质 沸点/℃ H2O 100 CO2 －56.6 N2 －196 O2 －183 III此方法是利用氮气和氧气的 不同将其汽化分离。 (2)“膜分离法”制氧 膜分离法的原理：在一定压力下，让空气通过薄膜，氧气能透过薄膜，而其余气体不能透过，以得到含氧量较高的富氧空气。据此推测氧分子比氮分子体积 （填“大”或“小”），薄膜具有的性质 （一条即可）。 (3)“氯酸钾和二氧化锰共热法”制氧 I加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气的化学方程式 。 II选择A作为发生装置，是因为 ；若要收集一瓶氧气用来做铁丝燃烧的实验，最适宜的收集装置是 （填“C”、“D”或“E”），原因是 。 (4)“家庭制氧机”制氧 下图是家庭制氧机的示意图。将A（过碳酸钠白色固体）和B（二氧化锰黑色粉末）放入水中即可产生氧气。反应时，反应仓内黑色粉末翻腾，仓壁变热。 已知：过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2）易溶于水，在水中会生成Na2CO3和H2O2。 I反应仓内发生反应的基本类型是 。 II过滤仓中水的作用 。 III反应仓与上图B装置中 （填仪器名称）作用相似：若过滤仓改用F装置，应使氧气从 （填“a”或“b”）管进。 【答案】(1) 混合物 物理 -196℃～-183℃ 沸点 (2) 小 不能与氧气反应（合理即可） (3) 该反应的反应物是固体，反应条件是加热 C 铁在氧气中燃烧需较高纯度的氧气，且需要在集气瓶内放少量的水，防止反应生成的固体物质溅落瓶底，致使集气瓶炸裂 (4) 分解反应 过滤杂质提纯氧气，可以通过气泡观察氧气生成的速率，降低氧气温度等 锥形瓶 a 【变式12-2】（23-24九年级上·江西吉安·期末）下图1为某款家用制氧机结构示意图，它是利用过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2）和二氧化锰同时加入水中制取氧气。过碳酸钠易溶于水，遇水分解为Na2CO3和H2O2。制氧过程的反应为：2（2Na2CO3·3H2O2）Na2CO3+6H2O+3O2↑，该反应为放热反应。 (1)观察窗的作用是 。 (2)加湿仓的作用是 。 (3)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。 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 配方三 2袋 1袋 ≥500 ≥25 配方三 3袋 2袋 ≥1000 ≥15 ①A剂的成分是 。 ②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 。 (4)学习小组利用身边物品自制了如图2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．产氧和洗气装置组合不用一体化 B．内部气体流向采用高进低出方式 C．特定需求是选择制氧方法的重要依据 D．制氧机要符合美学工程安全等标准 【答案】(1)观察是否有气泡产生和产生气体的快慢 (2)洗气，使氧气具有一定的湿度 (3) 过碳酸钠/2Na2CO3·3H2O2 配方三 (4)A 【详解】（1）观察窗的作用是观察是否有气泡产生和产生气体的快慢； （2）氧气不易溶于水，加湿仓的作用是洗气，使氧气具有一定的湿度； （3）①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； ②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； （4）A、产氧和洗气装置组合更便于使用，所以需要一体化，选项错误； B、简易供氧器与真实产品都是内部气体流向采用高进低出方式，选项正确； C、实验室和生活中的制氧方式不同，则特定需求是选择制氧方法的重要依据，选项正确； D、制氧机是工业生产的民用商品，则要符合美学、工程、安全等标准，选项正确； 故选：A。 【变式12-3】（23-24九年级上·内蒙古鄂尔多斯·期末）学习小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。在研究了某品牌制氧机的装置原理（图1）后，利用身边物品自制了如图2所示的简易供氧器。 资料：制氧机反应原理 请回答下列问题： (1)与真实产品对比，自制简易供氧器的加湿仓是图2中的装置①，其作用是 。 (2)为了更好的发展产品，小组成员做了多组实验研究对于不同人群及不同环境的药品用量，以便针对吸氧速度的不同要求提供不同的用量，实验数据见下表： 药品用量和温度对反应速率的影响 实验序号 过碳酸钠的质量 二氧化锰的质量 收集100mL氧气所用的时间/s 温度℃ 反应速率mL/s ① 10g 0.3g 36.59 26 2.73 ② 20g 0.3g 11.67 26 8.56 ③ 108 0.3g 22 41 4.54 Ⅰ．比实验 （填数字序号），可以发现当二氧化锰用量、温度保持相同时，过碳酸钠用量越大，收集相同体积氧气所用时间越短，反应速率越快。 Ⅱ．对比实验①③，可以得到的实验结论是 。 【答案】(1)增加氧气流中水蒸气含量 (2) ①②/②① 过碳酸钠质量相同、二氧化锰质量相同时，收集相同体积的氧气所用的时间越短，反应速率越快 【详解】（1）氧气不易溶于水，为了使人体吸入的氧气有湿度，则加湿仓的作用是洗气，增加氧气流中水蒸气含量； （2）Ⅰ、①②中，二氧化锰的质量、温度均相同，过碳酸钠的质量不同，对比数据可以发现，当二氧化锰用量、温度保持相同时，过碳酸钠用量越大，收集相同体积氧气所用时间越短，反应速率越快； Ⅱ、①③中，过碳酸钠的指控、二氧化锰的质量相同，温度不同，对比实验①③的数据发现，当过碳酸钠质量相同、二氧化锰质量相同时，收集相同体积的氧气所用的时间越短，反应速率越快。　　　 【变式12-4】（23-24九年级上·河南郑州·期末）2023年10月26日神舟十七发射成功，3名航天员每天约需1662升氧气（换算成氧气质量约为2160g）执行180天任务大约需要30万升的氧气，如何解决？ (1)常规方法：空间站中太阳能非常丰富，把太阳能转化成电能，采用电解水的方法制取氧气，此反应的基本类型是 。 (2)应急方法：储备一些高压氧气罐，从微观的角度分析，当将高压氧气减压为正常大气压时，改变的是 。从安全和储存条件方面考虑，这种方法不理想，只能作为应急。 (3)紧急供氧：如图，使用时按动点火装置，金属粉末反应放热，使药块分解持续供氧，并有氯化钠生成。产生氧气的化学方程式为 。 (4)实验室制氧：根据下图回答制取氧气的问题： ①用过氧化氢溶液制取一瓶纯净的氧气，应选择的发生和收集装置是 和 ， ②装置A制取氧气的化学方程式 ，试管口向下倾斜的原因 。 ③实验室制取气体要考虑：①选择合适的实验装置；②验证所制得的气体；③选择适当的反应。则制取气体的思路排序为 （填字母）。 a. ①→②→③        b. ②→①→③            c .③→①→② 【答案】(1)分解反应 (2)分子间的间隔 (3) (4) B E 防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管 c 【详解】（1）水电解生成氢气和氧气，符合“一变多”的特点，属于分解反应； （2）当将高压氧气减压为正常大气压时，改变的是分子间间隔； （3）氯酸钠在催化剂的作用下加热生成氯化钠和氧气，化学方程式为； （4）①过氧化氢溶液制取氧气反应物是固体和液体，不需要加热，为固液不加热型，故发生装置选择B，不易溶于水且不和水反应，故收集较纯净的氧气可以选择装置E收集； ②装置A是固固加热型，且试管口有一团棉花，故选择高锰酸钾制氧气，高锰酸钾受热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为； 试管口向下倾斜的原因防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管； ③实验室制取气体的一般步骤是选择适当的反应、选择合适的实验装置、验证所得的气体，故选c； 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 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 【例1-1】（23-24九年级上·广东韶关·期末）如图装置常用来测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识正确的是 A．红磷燃烧产生大量白色烟雾 B．燃烧匙中的红磷可以换成蜡烛 C．该实验可说明氮气难溶于水 D．红磷的量不足不影响进入集气瓶中水的体积 【变式1-1】（23-24九年级上·山东济南·期末）实验是科学探究的重要方法。用如图装置测定空气中氧气含量，实验时点燃酒精灯，并反复推拉注射器和挤压气球。下列对该实验的认识中，不正确的是 A．若铜粉用量不足，会导致实验结果偏小 B．实验时玻璃管中红色固体逐渐变为黑色 C．将铜粉改为炭粉，也能准确测出空气中氧气含量 D．该实验能证明空气中氧气约占空气总体积的 【变式1-2】（23-24九年级上·山东德州·期末）某兴趣小组用燃磷法测定空气中氧气的含量如图1，用氧气传感器测得密闭容器内氯气浓度的变化如图2所示。利用高能激光笔照射燃烧匙上的红确，红磷开始燃烧，一段时间后熄灭，氧气浓度变化如曲线ab段；待装置恢复至原来温度后，将装有足量白磷的燃烧匙提出水面，一会儿，白磷居然也燃烧了，最后白磷熄灭，氧气浓度变化如曲线bc段。下列说法错误的是    A．燃烧时红磷消耗氧气能力＞白磷消耗氧气能力 B．该实验说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度 C．说明燃磷法不能准确测定空气中氧气的含量 D．氧气浓度为5.1%时容器中的气体主要是氮气 【变式1-3】（23-24八年级下·黑龙江鹤岗·期末）如图是测定空气中氧气含量的实验装置。请你回答下列有关问题。 (1)红磷燃烧时冒出浓厚的 ，用化学符号表示该反应原理 。 (2)红磷燃烧消耗氧气，并生成固体，使得集气瓶内的 减小，致使烧杯中的水倒吸入集气瓶，从而粗略测出空气中氧气的体积分数。 (3)某同学用如图装置进行实验，实验后发现气体减少的体积小于。请你帮助这位同学找出俩种可能造成这样结果的原因 ， 。 (4)若用木炭代替红磷，此实验能否成功？ ，理由是 。 【变式1-4】（22-23八年级上·黑龙江绥化·期末）化学小组同学设计实验，用红磷燃烧、蜡烛燃烧测定空气中氧气含量，比较其实验结果的差别。实验时将红磷、蜡烛点燃后，同时伸入到大小相同的两个集气瓶中。 （已知：实验前K1、K2、K3均关闭） (1)红磷燃烧的符号表达式为 。 (2)待反应完毕，装置冷却到室温后，应进行的操作是：先打开K1、K3，一段时间后，再 。 (3)若某同学实验时，先将K1、K2打开，再将点燃的红磷、蜡烛同时伸入两个集气瓶中，待反应完毕，装置冷却到室温后，打开止水夹K3，观察到的现象是 。 【变式1-5】（23-24八年级下·山东烟台·期末）兴趣小组的同学分别利用下列两种物质与装置测定空气中氧气的含量(装置气密性良好)。 【实验一】如下图甲，集气瓶中空气的体积为200mL，氧气传感器测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图乙所示。 (1)实验开始时，用酒精灯加热粗铜丝，其目的是 。 (2)小明提出“倒吸入集气瓶中水的体积除以200mL等于空气中氧气的含量”。据图乙分析，此说法是否正确，你的理由是 。 【实验二】食品脱氧剂(以铁粉为主的物质组成)能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气，使食品处于无氧状态。同学们用如图装置进行实验来测定空气中氧气的含量。下表是实验过程中记录的有关数据： 实验所需的时间/min 0 5 10 30 35 45 量筒中液面的刻度/mL 50 35 27.5 19.7 19.7 19.7 (3)据表中数据推算，广口瓶中氧气的体积分数约是 。 (4)若食品脱氧剂量不足，则会使测量结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”) (5)与白磷燃烧法相比，用脱氧剂测定空气中氧气含量的优点是 。 ▉题型2 空气的成分和应用 【例2-1】（23-24九年级上·陕西西安·期末）空气是一种宝贵的资源，下列有关空气成分的性质、用途的叙述中，正确的是 A．稀有气体通电能发出不同颜色的光，属于化学性质 B．氮气的化学性质不活泼，可用作灯泡的填充气 C．氧气可供植物进行光合作用 D．稀有气体化学性质稳定，不跟其他物质发生反应 【变式2-1】（23-24八年级下·山东泰安·期末）空气是一种宝贵的自然资源。下列说法正确的是 A．饼干放在空气中会变软是因为空气中有氧气 B．空气中各成分的含量固定不变 C．稀有气体可用于制作霓虹灯由于稀有气体化学性质稳定 D．空气中的二氧化碳可用作气体肥料 【变式2-2】（23-24九年级上·北京房山·期末）氮气常用作食品保护气的主要原因是 A．无色气体 B．属于纯净物 C．不支持燃烧 D．化学性质不活泼 【变式2-3】（23-24九年级上·重庆·期中）空气是一种宝贵的资源，空气中各成分用于各个领域。下列用途是主要利用其化学性质的是 A．氮气用于磁悬浮列车 B．氙气用于霓虹灯 C．氧气用于气焊 D．氦气用于飞艇 【变式2-4】（22-23八年级下·山东威海·期末）空气是一种重要的资源。下列关于空气及其成分的说法正确的是 A．稀有气体在通电时能发出不同颜色的光 B．空气由空气分子构成 C．氮气约占空气总体积的21% D．氧气的化学性质比较活泼，具有可燃性 ▉题型3保护空气的质量 【例3-1】（23-24八年级下·山东潍坊·期末）下列情况一般不会造成空气污染的是 A．植物光合作用放出的气体 B．塑料垃圾焚烧产生的烟雾 C．工业生产产生的烟尘 D．汽车排出的尾气 【变式3-1】（23-24八年级下·山东淄博·期末）保持空气良好的清洁度是健康生活的前提，下列物质不属于空气污染物的是 A．CO B．PM2.5 C．CO2 D．细颗粒物 【变式3-2】（22-23九年级上·河南新乡·期末）雾霾已经成为2017年全国两会上反映较为突出的环境问题。李克强总理作出重要指示，攻克北方雾霾的形成机理，让广大人民群众看到更多的蓝天。下列各项中，不属于我国《环境空气质量标准》基本监控项目的是 A．二氧化硫浓度 B．氮气浓度 C．二氧化氮浓度 D．PM2.5浓度 【变式3-3】（23-24九年级上·江苏宿迁·期末）下列有关空气的描述错误的是 A．目前计入空气污染指数的有害气体有二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧等 B．通常情况下空气中各组分之间彼此不发生化学反应 C．空气中分离出来的氮气化学性质不活泼，可用于食品防腐 D．干燥洁净的空气中氧气的体积分数约为78% 【变式3-4】（23-24九年级上·湖北武汉·期末）空气质量日报可以及时准确地反映空气质量状况。如图是武汉市某日空气质量日报。 下列有关说法中错误的是 A．露天焚烧垃圾会增加PM2.5的排放 B．空气质量指数越大，空气质量状况越好 C．使用清洁能源、植树造林可以保护空气 D．二氧化硫、二氧化氮等排放会形成酸雨 【变式3-5】（23-24九年级上·山东青岛·期末）青岛某日的空气质量报告如图所示，下列说法不正确的是 A．“污染指数”越大表示空气质量越差 B．当日的首要污染物为可吸入颗粒物(PM2.5) C．当日CO未对青岛空气造成污染 D．少放烟花爆竹可以减少SO2的排放，提高空气质量 ▉题型4 氧气的性质和用途 【例4-1】（23-24九年级上·广东东莞·期末）下列说法中正确的是 A．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射 B．氧气易溶于水，鱼虾可以在水中生存 C．红磷在空气中燃烧生成大量白雾 D．硫燃烧时生成有刺激性气味的气体 【例4-2】（23-24九年级上·辽宁沈阳·期末）氧气是动植物生存的必需品。下列关于氧气的性质的说法合理的是 A．通常状况下，氧气的密度略小于空气 B．物质与氧气发生化学反应时总会发光、放热 C．鱼类能在水中生活，证明氧气易溶于水 D．通过低温加压，可使氧气液化成淡蓝色的液体 【变式4-1】（23-24九年级上·陕西咸阳·期末）如图是物质在氧气中燃烧的实验，下列说法不正确的是 A．装置①和②中硫燃烧生成的产物不同 B．装置①和②中的实验现象不同 C．装置③中可观察到铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放热 D．能将底部的水换成细沙的是装置③ 【变式4-2】（23-24八年级上·黑龙江齐齐哈尔·期末）如图是铁丝在氧气中燃烧的实验，请回答下列问题。 (1)操作方法：将细铁丝用砂纸打磨光亮，该变化属于 变化，然后盘成螺旋状，下端系一根火柴，点燃火柴，待火柴 时，插入充满氧气的集气瓶中。 (2)观察到的现象是 。 (3)下端系一根火柴的作用是 。 (4)铁丝燃烧反应的文字表达式为 。 (5)该图中的明显错误是 。 (6)若将集气瓶内的氧气换成空气，该反应 （填“能”或“不能”）观察到明显现象。 【变式4-3】（23-24九年级上·陕西渭南·期末）氧气与生产生活密切相关，按要求回答下列问题。 【探究一】探究氧气的工业制法 (1)工业上利用分离液态空气法制取氧气的流程如图所示，该方法主要利用了液氧和液氮的 不同。    【探究二】利用下图实验探究氧气的化学性质      (2)实验I中镁条燃烧的文字表达式为 。 (3)实验Ⅱ为铁丝的燃烧实验。 ①步骤a中，将铁丝绕成螺旋状的目的是 。 ②步骤c中，可观察到铁丝剧烈燃烧， ，放热。 ▉题型5 二氧化碳的性质和用途 【例5-1】（23-24九年级上·吉林辽源·期末）下列有关CO2的实验中，只能证明CO2物理性质的是 A． B． C． D． 【例5-2】（24-25九年级上·湖北宜昌·期末）为探究二氧化碳能否和水反应，用三朵石蕊溶液染成紫色的干燥小花完成下图三个实验。实验Ⅰ、Ⅱ中小花不变色，实验Ⅲ中小花变红。下列说法不正确的是 A．实验Ⅰ说明水不能使石蕊变红 B．实验Ⅱ说明二氧化碳不能使石蕊变红 C．仅凭实验Ⅰ和Ⅱ不能说明二氧化碳能与水发生化学反应 D．仅凭实验Ⅱ和Ⅲ就能说明二氧化碳能与水发生化学反应 【变式5-1】（23-24九年级上·河北沧州·期末）下列有关一氧化碳和二氧化碳的说法中正确的是 A．二氧化碳能溶于水 B．一氧化碳不能燃烧，常用于灭火 C．二氧化碳是造成酸雨的主要物质 D．煤炉上放一盆水可防止一氧化碳中毒 【变式5-2】（23-24九年级上·四川巴中·期末）如图1所示，在烧瓶中充满CO2，通过注射器向瓶中分别加入同体积水和澄清石灰水，利用传感器得到的气压变化分别对应图2中曲线①和②。下列说法错误的是 A．曲线②所示的实验中发生了化学反应 B．根据图像分析，同体积水和澄清石灰水，吸收CO2较多的是水 C．刚开始压强增大，是因为加入液体后气体被压缩 D．根据曲线①分析可知：当时间约为800s时，1体积水约溶解1体积的CO2 【变式5-3】（23-24九年级上·四川成都·期末）如图1装置是某化学实验小组利用数字化实验研究25℃时二氧化碳气体的溶解性。先打开止水夹，向3个充满二氧化碳的100mL烧瓶中分别注入20mL、40mL、60mL蒸馏水，再关闭止水夹，振荡前后压强的变化如图2所示。则下列说法不正确的是 A．曲线①中ab段对应的操作是迅速注入蒸馏水 B．曲线①中cd段对应的操作可能进行了振荡 C．曲线③对应的实验是注入20mL蒸馏水 D．实验说明：该条件下1体积水最多吸收1体积二氧化碳 【变式5-4】（23-24九年级上·江苏南京·期末）CO2的捕集与资源化利用是化学研究的热点。 Ⅰ.CO2的捕集 (1)加压水洗法可捕集CO2，是因为压强增大时CO2在水中的溶解度 (填“增大”“不变”或“减小”)。 (2)石灰石循环法可用于捕集烟气中的CO2，该方法以CaO捕集CO2，生成的CaO疏松多孔，结构与活性炭相似，其在捕集过程中对CO2具有良好的 性。 Ⅱ.实验室模拟CO2吸收和释放 步骤①：按图1连接好装置，向外拉动任一注射器的活塞，一段时间后松开手，活塞回到0刻度； 步骤②：在三颈瓶中收集满二氧化碳，将盛有足量石灰水和足量稀盐酸的注射器固定在三颈瓶上，并安装压强传感器； 步骤③：关闭弹簧夹2，打开弹簧夹1，将注射器M中液体全部注入三颈瓶中，充分反应直至压强不再改变为止； 步骤④：关闭弹簧夹1，打开弹簧夹2，将注射器N中液体全部快速压进三颈瓶中，再关闭弹簧夹2，充分反应至压强不再改变； 步骤⑤：打开两个弹簧夹，将两个注射器的活塞都拉回原位，再关闭两个弹簧夹，继续测量压强变化。 步骤③-⑤实验过程中装置内压强的变化如图2所示。 (3)实验步骤①的目的是 。 (4)分析图2可知，步骤③中推入的注射器M中试剂时发生反应的化学方程式为 。 (5)为缩短bd段实验时间，可采取的操作是 。 (6)de段压强迅速增大的原因 (用化学方程式表示)。 (7)最终装置内压强低于起始值的可能原因是 。 Ⅲ.CO2的资源化利用 (8)已知一定条件下CO2与H2以质量比11∶2反应可生成CH4.与该反应类似，不同条件下，CO2与H2反应也能生成甲醇(CH4O)。生成甲醇时参加反应的CO2与H2的质量比为 。 ▉题型6 工业制氧气 【例6-1】（23-24九年级上·四川德阳·期末）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： 下列有关说法正确的是 A．以上步骤①②③涉及有化学变化 B．氮气的沸点比氧气的沸点高 C．上述变化中，气体分子结构没变 D．蓝色钢瓶里的“工业液氧”是纯净物 【变式6-1】（23-24九年级上·吉林辽源·期末）工业制取氧气主要步骤为将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作： (1)工业制氧气属于 变化； (2)从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点 （填“高”或“低”）； (3)空气中的氧气与液态空气中的氧气化学性质相同的原因是 。 【变式6-2】（23-24九年级上·广东广州·期末）请回答下列问题。 (1)工业上常用“分离液态空气法”制氧气，此方法是以空气为原料将其分离。主要流程如下图所示，图中步骤均属于 变化。    (2)已知空气中各组分的沸点如下表所示，由此判断A的主要成分是 （写化学式），B的主要成分是 。 组分 氮气 氧气 二氧化碳 氩气 氖气 氦气 沸点（℃） -196.0 -183.0 -78.4 -185.7 -246.0 -268.9 (3)用“”表示氮原子，“”表示氧原子，若其他气体忽略不计，适合表示空气组成的微观模型是_______（填字母）。 A． B． C．   D．   (4)化学实验也要“数字化”。利用氧气浓度传感器，进行如下实验。    ①如图1，打开传感器开关，实验进行至170秒时绘制出图2中曲线AB段。接下来用手给塑料瓶外壁加热130秒左右，绘制出曲线BC段。对比曲线AB段和BC段，分析推理分子具有的性质是 。 ②加热到300秒时松开双手，停止加热。立即倒转使瓶口向下，绘制出曲线CD段。观察到氧气浓度比曲线AB段降低较快，分析推理氧气具有的物理性质是 。 ▉题型7 实验室制取氧气 【例7-1】（23-24八年级下·山东潍坊·期末）下图是实验室制取气体的常见装置，请回答问题: (1)仪器①的名称是 。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气时，选择的发生装置是 (填字母序号)，发生反应的文字表达式为 ，反应的基本类型是 反应。 (3)用装置C收集氧气时,当 时开始收集；当观察到 时，表示氧气已收集满。收集完毕的操作顺序是 (填写序号)。 ①盖上玻璃片 ②正放在实验台上 ③取出集气瓶 (4)欲收集一瓶干燥的氧气，应选择的收集装置是 (填字母序号)。 (5)F装置可用于排水法收集气体，收集时气体应从 口进入(填字母)。 【变式7-1】（22-23八年级上·黑龙江绥化·期末）如图是实验室的部分仪器或实验装置，回答有关问题。 (1)实验室要用KClO3和MnO2制取氧气（MnO2是该反应的 ），应选用发生装置是（填编号） ，写出其反应原理的文字表达式： ；若用排水法收集氧气，收集完毕后，应先 ，再移开酒精灯（原因是： ）。 (2)装满氧气的集气瓶应盖上玻璃片后， （填正放或倒放）在桌面上，其检验的操作方法是 。 (3)实验结束后需要洗涤仪器，仪器洗涤干净的标准 。 【变式7-2】（22-23九年级上·湖南湘西·期末）下面是实验室制取气体的几种发生装置和收集装置，据图分析和回答： (1)写出图中仪器的名称：① ；② 。 (2)用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，应选用的发生装置是 ；用加热高锰酸钾制取氧气时，应选用的发生装置是 (填序号)。 (3)收集氧气时，不能选用收集装置 (填序号)，理由是 。 (4)如果选用G装置进行排空气法收集氧气，气体应从 通入(填“a”或“b”)；如果在G装置中装满水进行排水法收集氧气，则气体应从 通入(填“a”或“b”)。 (5)已知氨气是一种无色，有刺激性气味的气体，极易溶于水，密度比空气小，制取该气体时，应选用的收集装置是 。 【变式7-3】氧气是一种重要的气体，人们一直寻找通过各种方法获得所需的氧气。 （一）实验室制氧气。 (1)利用液体物质分解制备氧气。如图1所示，实验所用药品为过氧化氢和二氧化锰粉末。 ①实验时先按图1组装好装置，紧接着必须进行的操作步骤是 。 ②图2是取用该实验的相应固体药品操作，其中正确的是 （选填字母代号）。 ③实验中，生成氧气的反应容器名称是 。 (2)探索液体与固体反应制备氧气的方法。资料：过氧化钠（Na2O2）为淡黄色固体，和水反应生成氢氧化钠（NaOH）和氧气。 ①利用水和过氧化钠反应可制备氧气。若组装反应装置，图3中至少必须选用的仪器是 （填数字编号）。 ②检验反应中是否生成氧气的方法是 。 （二）家庭中制氧气。 (3)某家庭制氧机上有湿化瓶装置。人吸氧时观察到瓶中有气泡。湿化瓶装置类似于如图。关于该装置，下列说法正确的有______（填字母代号）。 A．b导管连接人吸氧气的塑料管 B．b导管连接制氧机 C．使用该装置无法观测氧气输出的速率 （三）渔业制氧气。资料：运输活鱼时，用过氧化钙（CaO2）可增加水中含氧量。 (4)联想到CaO2的此作用，某同学认为CaO2与H2O反应可用于实验室制取氧气。于是该同学向试管中加入CaO2和H2O后，有极微量细小气泡缓慢放出。将导管伸入集气瓶中，几乎收集不到气体。放置到第二天，集气瓶中只收集到少量气体，振荡试管后仍有极微量细小气泡缓慢放出。请判断：CaO2与H2O反应 （填“能”或“不能”）用于实验室制取氧气。 ▉题型8 催化剂、催化作用 【例8-1】（23-24九年级上·云南文山·期末）下列关于催化剂的说法正确的是 A．催化剂只能改变化学反应速率但反应前后催化剂质量不变 B．二氧化锰可作任何反应的催化剂 C．催化剂只能加快化学反应速率，但本身的性质不变 D．没有催化剂就不能进行化学反应 【变式8-1】（23-24九年级上·湖南湘西·期末）用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气时，下列关于二氧化锰的说法中，正确的是 A．是该反应中的反应物 B．能改变该反应的速率 C．加入越多，制得氧气也越多 D．反应后，质量减少，性质不变 【变式8-2】（23-24九年级上·北京西城·期末）利用图1装置研究H2O2的分解反应，所得结果如图2所示。下列说法不正确的是    A．图2中的a点对应的操作是推动注射器活塞 B．对比b点和e点不能验证反应速率与H2O2的浓度有关 C．对比c点和e点可以验证反应速率与H2O2的浓度有关 D．该实验不能证明MnO2对H2O2的分解起催化作用 【变式8-3】（23-24八年级下·山东烟台·期末）下列设想有可能通过找到合适的催化剂来实现的是 A．将空气中的He分解产生 B．使一定质量甲烷完全燃烧放出的热量变多 C．使一定质量的氯酸钾在较低的温度下迅速分解放出氧气 D．使一定质量的双氧水分解产生的氧气变多 【变式8-4】（24-25九年级上·河北沧州·期末）取两份相同的过氧化氢溶液a和b，向b中加入少量二氧化锰。产生氧气的质量（m）与反应时间（t）的关系如图所示，其中最合理的是 A． B． C． D． 【变式8-5】（23-24九年级上·吉林·期末）某化学小组在学习氧气的实验室制法时，发现过氧化氢溶液在分解过程的反应速率，与多个因素有关。该小组进行如下探究。 探究一：探究催化剂的用量对过氧化氢分解速率的影响 图1装置中产生氧气的量利用压强传感器测出。(在等温条件下，产生氧气体积与装置内压强成正比；反应放热忽略不计) (1)写出装置图1中发生反应的文字表达式 ，二氧化锰在此反应中起 作用。图2是“不同质量的二氧化锰与相同体积的3%过氧化氢溶液混合”的实验结果，从图2中可以看出 。 探究二：探究过氧化氢溶液浓度对过氧化氢分解速率的影响 按照如表进行相关实验探究，实验数据记录如表所示： 实验次数 过氧化氢溶液的质量 过氧化氢溶液的浓度 MnO2的质量 相同时间内产生O2体积 ① 50.0g 1% 0.1g 9mL ② 50.0g 2% 0.1g 16mL ③ 50.0g 4% 0.1g 31mL 化学反应的实质是微观粒子相互接触、碰撞的结果，化学反应速率与微观粒子的碰撞概率有关。 (2)由上表可知：在相同条件下，过氧化氢浓度越大，过氧化氢分解得越快。试从微观角度解释其原因是 。 (3)除上述实验室制氧气的影响过氧化氢分解速率的因素有催化剂用量、溶液浓度之外，请你再列举出影响化学反应速率的一个因素 。 ▉题型9实验室制取二氧化碳 【例9-1】（24-25九年级上·安徽·期末）如图是实验室常用的部分实验装置，请按要求回答问题。 (1)仪器a的名称 。 (2)实验室制取二氧化碳，为了便于控制反应的发生与停止，发生装置应选择 。 (3)上图D装置在化学中有“万能瓶”的美称。若用该装置收集CO2，则CO2从 (填“a”或“b”)端进入；如图E所示，将收集到的二氧化碳气体慢慢倒入烧杯中，观察到的现象是 。 【变式9-1】（23-24九年级上·江苏无锡·期末）化学兴趣小组对的制取和性质进行了探究。 (1)利用图1所示装置（固定仪器省略）制取。 ①实验室制取CO2的化学方程式为 。 ②实验开始前，关闭旋塞，往漏斗中加水，观察到 ，说明气密性良好。 ③实验时，应该将块状石灰石放在仪器 中（填字母），该装置的主要优点是 。 (2)利用图2装置探究常温下气体的溶解性。打开止水夹，向3个充满气体的100mL烧瓶中分别迅速注入20mL、40mL、60mL蒸馏水，关闭止水夹，振荡，烧瓶中压强的变化如图3所示。 ①曲线①中cd段对应的操作是 。 ②曲线③对应的实验是注入 mL蒸馏水。 ③终点气压高于初始气压的原因可能是 。 【变式9-2】（23-24九年级上·广东湛江·期末）通过化学学习，你已经掌握了实验室制取气体的有关规律。请结合下图回答问题： (1)写出图中标号仪器的名称：① 。 (2)实验室用装置A制取氧气时，发生反应的化学方程式为 。利用F装置收集氧气的最佳时刻是 。 (3)实验室制取二氧化碳气体时，通常选用B装置来做发生装置，优点是 ，该反应的化学方程式为 。 (4)实验室制取二氧化碳气体时，想随时控制反应的发生和停止，应当选用 装置，检验该气体是否收集满的方式是 。 (5)实验室选用如图G装置收集二氧化碳，气体应该从 （填“a”或“b”）进入。 【变式9-3】（23-24九年级上·贵州黔东南·期末）因二氧化碳能溶于水，并能与水反应生成碳酸，所以二氧化碳一般不用排水法收集。二氧化碳气体究竟能否用排水法收集呢？    (1)某化学兴趣小组利用下图所示的两套装置进行了深入地探究。 请写出石灰石与稀盐酸反应的化学方程式： 。 【定性实验】实验后，装置Ⅱ水槽中的液体应该含有碳酸，向此液体中滴加紫色石蕊试液，溶液颜色会变为 。但是取几次实验后的液体样品，滴加紫色石蕊试液，均无明显变色现象。对此你认为可能的原因是 。 【定量实验】采用数字化实验测定排水法和向上排空气法收集的二氧化碳纯净度的差异。因实验设备有限，本实验通过氧气传感器测出收集气体中残留的氧气(来自于空气)，推算出空气的含量，再求出CO2的含量。请填写下列表格中相应的空白(精确到1%即可)： 测得氧气含量 推算出CO2含量 结论 排空气法 6.6% 69% 排水法收集到的二氧化碳更纯净 排水法 4.2% 通过实验可知，若对CO2纯度要求较高，应该使用排水法收集二氧化碳。 (实验反思)利用装置Ⅰ和装置Ⅱ收集到的二氧化碳都会混有少量空气，原因是 。 (2)(拓展应用)利用传感器对二氧化碳性质再探究。 步骤1：如图2所示装置气密性良好，三瓶250mL的烧瓶内收集满CO2气体，三个注射器内各装有等体积的液体(分别是水、氢氧化钙稀溶液、氢氧化钠浓溶液)。连接好装置和压强传感器。 步骤2：三位同学同时迅速将注射器内等体积的液体(水、饱和石灰水、氢氧化钠浓溶液)注入各自烧瓶中，关闭活塞。 步骤3：一段时间后，同时振荡烧瓶。观察传感器定量实时地传回烧瓶内气压变化形成的图像情况如图3所示。    (查阅资料)氢氧化钙和氢氧化钠两种物质均可与二氧化碳发生化学反应。 导致曲线AB段气压增大的主要原因是： 。 (3)图中曲线1中 段气压的变化是由于充分振荡烧瓶导致的。 (4)曲线2与曲线3差异较大的原因是 。 【变式9-4】（23-24九年级上·广东广州·期末）二氧化碳的制取与性质是初中化学的重要实验，请回答下列问题。 Ⅰ.二氧化碳的制取    (1)仪器B的名称是 。 (2)实验室制取二氧化碳的化学方程式为 。 (3)从上图中选择仪器组装一套发生装置，要求制取较大量的二氧化碳，且可便于多次添加稀盐酸，不需要用到的仪器有哪些？ (填序号)。 Ⅱ.二氧化碳的性质 为了验证能与水反应，某兴趣小组的同学进行了如下探究活动。 小明同学进行实验一(如图)：    【步骤1】把干燥紫色石蕊纸花放入装满的软塑料瓶，立即旋紧瓶盖。一段时间后，纸花颜色无明显变化； 【步骤2】打开瓶塞向该软塑料瓶注入约体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。 (4)观察到现象：①干燥的紫色石蕊纸花变红；② 。 (5)小明同学根据“干燥的紫色石蕊纸花变红”这一现象得出“能与水反应”结论。你认为小明同学验证能与水反应的方法是通过实验证明________(填序号)。 A．反应物被消耗 B．有新物质生成 (6)小红同学认为小明同学所得结论不严密。其理由是：可能是二氧化碳和水反应的生成物使紫色石蕊纸花变红；也可能是 使紫色石蕊纸花变红。 该兴趣小组的同学继续用干燥石蕊纸花完成了实验二，验证能与水反应。    (7)小丽同学认为不必要做“甲”实验，理由是 。 (8)该小组同学根据“乙”实验产生的现象得出了结论：能与水反应。“乙”实验产生的现象是 。写出二氧化碳与水反应的化学反应方程式 。 Ⅲ.二氧化碳的应用 中国力争于2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，意味着中国将完成全球最高的碳排放降幅。科学家正在研究如下图所示的循环体系。    (9)上述循环体系中可循环利用的物质是 。 (10)从上述图中分析得出以下结论，不正确的是________。 A．二氧化碳是一种重要的资源 B．可通过多种途径实现水的分解 C．分离、浓缩得到二氧化碳是化学变化 ▉题型10氧循环和碳循环 【例10-1】（22-23八年级下·山东东营·期末）如图是自然界存在的三大重要循环——“水循环”、“氧循环”和“碳循环”。用学科观点分析碳循环和氧循环，其中正确的是 A．变化观：每个人都在参与碳、氧循环，碳循环中的“碳”是指碳单质 B．守恒观：氧循环过程中各元素守恒，且化合价不变 C．平衡观：碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量相对稳定 D．微粒观：水循环过程中水分子发生了变化 【变式10-1】（23-24八年级下·山东烟台·期末）自然界中的碳循环和氧循环有着极为重要的意义。下列碳循环和氧循环的说法正确的是 A．碳循环和氧循环中“碳”“氧”分别指的是单质碳和氧气 B．我们每个人都在参与碳循环和氧循环 C．绿色植物的光合作用使自然界中的碳原子总数减少、氧原子总数增加 D．碳循环的破坏不会影响到氧循环 【变式10-2】（23-24八年级下·山东烟台·期末）氧循环和碳循环是自然界中的重要循环。下列说法错误的是 A．氧气只有通过燃烧才能参与碳循环 B．两种循环过程中碳、氧原子个数不变 C．碳循环和氧循环过程中均发生了化学反应 D．碳循环和氧循环有利于维持自然界中O2和CO2含量的相对稳定 【变式10-3】（23-24九年级上·四川泸州·期末）自然界中的碳氧循环如下图所示。下列说法错误的是 A．植物的呼吸作用放出氧气 B．碳氧循环过程均发生了化学变化 C．绿色植物的光合作用是光能转化为化学能 D．绿色植物光合作用的化学方程式为 ▉题型11实验室制取气体的一般思路与方法 【例11-1】（22-23九年级上·黑龙江绥化·期末）我们学习过常见气体的实验室制法，知道了制取气体的一般思路和方法。 (1)实验室制取气体时，确定发生装置需要考虑的两种因素有___________（填序号）。 A．反应物的状态 B．气体的密度 C．反应的条件 D．气体的溶解性 (2)某实验室的仪器柜里有如下仪器： 仪器③的名称是 。实验室用过氧化氢和二氧化锰制备并收集氧气时，不可能选择的仪器是 （填序号）。 【变式11-1】（22-23九年级上·贵州铜仁·期末）装置的合理选择与利用是学习化学的一项基本技能，根据相关知识，回答下列问题。            图1            图2 (1)如图2所示装置有多种用途，请回答下列问题：①贮气：若用排空气法收集H2，气体应从装置 端通入；若用排水法收集O2，瓶内先装满水，气体从 端通入。 ②检验：证明CO中混有CO2，装置内应盛 。 ③洗气：除去CO2中的水蒸气，装置内应盛的物质应该具有的性质是 。 (2)小明同学在实验室选择用图1装置制取二氧化碳，请写出化学方程式 。 (3)小明选择高锰酸钾为原料制取O2，请写出化学方程式 ，画出发生装置 ，写出你所画发生装置的选择依据 。 (4)如果实验室需要制取另一种气体，你的思路是 。（不写具体操作） 【变式11-2】（23-24九年级上·山东青岛·期末）兴趣小组按照气体制备的一般思路制取二氧化碳，请回答下列问题。 【选择方案】 按照表格中的方案进行实验：向反应容器中先加入等质量的大理石(主要成分是碳酸钙，杂质不与酸反应)，再加入等体积的足量酸，测得产生二氧化碳的体积随时间变化曲线如图所示。已知硫酸钙微溶于水。 实验 药品 ① 块状大理石、7%硫酸溶液 ② 块状大理石、7%盐酸溶液 ③ 大理石粉末、7%盐酸溶液 (1)据图分析：最适合在实验室制取二氧化碳的是图中 (选填“甲”“乙”或“丙”)曲线对应的实验，其编号是表中的 (选填“①”“②”或“③”)，写出该反应的化学方程式 。 【确定装置】 (2)实验室制取二氧化碳应选用的发生装置是 (选填字母序号)，可用D装置收集二氧化碳，原因是 。 【制取并检验】 (3)组装好实验装置后，应先 ，再添加药品。 (4)甲同学将燃着的木条伸入集气瓶，发现木条熄灭，由此证明产生的气体是二氧化碳。请评价甲同学的观点并说明理由 。 【变式11-3】（23-24九年级上·辽宁丹东·期末）某学习小组在实验室制取氧气和二氧化碳两种气体，并验证其性质。 【实验准备】药品及仪器：过氧化氢溶液、稀硫酸、稀盐酸、二氧化锰、块状大理石、木炭、澄清石灰水、紫色石蕊溶液。 【实验过程】 (1)根据上述提供的药品和仪器完成下列关于气体的实验室制取及性质验证。 气体名称 氧气 二氧化碳 药品或原理 制取氧气的反应基本类型是 制取二氧化碳所需药品是 制取装置 组装一套两种气体都适用的制取装置，所需仪器有： （填序号） 制取步骤 ①组装仪器、检验 ②向容器中装入所需药品。当反应物为固体和液体时，先向容器中装入 （填“固体”或“液体”） ③收集气体、检验气体、验满。 性质验证 下图实验中，为了使木炭在氧气中燃烧得更充分，红热的木炭放入氧气瓶中的正确操作是 。 为了验证木炭和氧气反应的生成物，上图实验中的燃烧结束后，应该继续进行的操作是 。 将二氧化碳气体慢慢倒入烧杯中，观察到蜡烛由低到高依次熄灭，说明二氧化碳具有的物理性质是 。 小组同学利用生活中的软塑料矿泉水瓶收集一瓶二氧化碳，向其中倒入滴有紫色石蕊溶液的蒸馏水，立即拧紧瓶盖，振荡，实验现象是 。 【形成观点】小组同学总结了实验室制取气体并验证性质的一般思路和方法： (2)在实验室制取气体，若要选择合适的发生装置，需考虑的两个主要因素是 。 (3)在实验室选择合适的气体收集装置时，要充分考虑气体的相关性质，除了要考虑气体在水中的溶解性以及密度外，还需要考虑的性质有 。（答一点即可） ▉题型12基于特定需求设计和制作简易供氧器 【例12-1】（2024·上海浦东新·一模）人类离不开氧气，获得氧气的方法有多种。    (1)实验室制取氧气 用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的化学方程式为 ；氧气的检验方法是 ；用排水法收集氧气，是利用了氧气 的性质。 (2)“家用制氧机”如图所示，甲剂为过碳酸钠固体，乙剂为二氧化锰。 I.反应舱内发生的反应第一步是过碳酸钠分解生成碳酸钠和过氧化氢，第二步是过氧化氢分解，第二步的化学方程式为 。 II.实验室中用甲剂、乙剂和水制取氧气，选择的发生装置是 (选填“A"或“B")。 III.反应舱内产生的氧气经过加湿过滤舱后变得更湿润.利用装置C和D也能收集到更湿润的氧气，其连接顺序是 (用a、b、c、d表示)。 (3)市场上还有一种制氧机，工作原理是利用分子筛在加压时将空气中的氮气吸收，得到高纯度的氧气。该制氧过程属于 (选填“物理”或“化学”)变化。 【变式12-1】（23-24九年级上·上海杨浦·期末）生产、生活中有多种获取氧气的方法。 (1)“分离液态空气法”制氧 I经步骤1处理后的空气属于 （填“纯净物”或“混合物”），经步骤2得到液态空气，此过程属于 （填“物理”或“化学”）变化。 II根据表中数据：控制温度T2的范围为 ，可分离获得氧气。 物质 沸点/℃ H2O 100 CO2 －56.6 N2 －196 O2 －183 III此方法是利用氮气和氧气的 不同将其汽化分离。 (2)“膜分离法”制氧 膜分离法的原理：在一定压力下，让空气通过薄膜，氧气能透过薄膜，而其余气体不能透过，以得到含氧量较高的富氧空气。据此推测氧分子比氮分子体积 （填“大”或“小”），薄膜具有的性质 （一条即可）。 (3)“氯酸钾和二氧化锰共热法”制氧 I加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气的化学方程式 。 II选择A作为发生装置，是因为 ；若要收集一瓶氧气用来做铁丝燃烧的实验，最适宜的收集装置是 （填“C”、“D”或“E”），原因是 。 (4)“家庭制氧机”制氧 下图是家庭制氧机的示意图。将A（过碳酸钠白色固体）和B（二氧化锰黑色粉末）放入水中即可产生氧气。反应时，反应仓内黑色粉末翻腾，仓壁变热。 已知：过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2）易溶于水，在水中会生成Na2CO3和H2O2。 I反应仓内发生反应的基本类型是 。 II过滤仓中水的作用 。 III反应仓与上图B装置中 （填仪器名称）作用相似：若过滤仓改用F装置，应使氧气从 （填“a”或“b”）管进。 【变式12-2】（23-24九年级上·江西吉安·期末）下图1为某款家用制氧机结构示意图，它是利用过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2）和二氧化锰同时加入水中制取氧气。过碳酸钠易溶于水，遇水分解为Na2CO3和H2O2。制氧过程的反应为：2（2Na2CO3·3H2O2）Na2CO3+6H2O+3O2↑，该反应为放热反应。 (1)观察窗的作用是 。 (2)加湿仓的作用是 。 (3)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。 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 配方三 2袋 1袋 ≥500 ≥25 配方三 3袋 2袋 ≥1000 ≥15 ①A剂的成分是 。 ②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 。 (4)学习小组利用身边物品自制了如图2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．产氧和洗气装置组合不用一体化 B．内部气体流向采用高进低出方式 C．特定需求是选择制氧方法的重要依据 D．制氧机要符合美学工程安全等标准 【变式12-3】（23-24九年级上·内蒙古鄂尔多斯·期末）学习小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。在研究了某品牌制氧机的装置原理（图1）后，利用身边物品自制了如图2所示的简易供氧器。 资料：制氧机反应原理 请回答下列问题： (1)与真实产品对比，自制简易供氧器的加湿仓是图2中的装置①，其作用是 。 (2)为了更好的发展产品，小组成员做了多组实验研究对于不同人群及不同环境的药品用量，以便针对吸氧速度的不同要求提供不同的用量，实验数据见下表： 药品用量和温度对反应速率的影响 实验序号 过碳酸钠的质量 二氧化锰的质量 收集100mL氧气所用的时间/s 温度℃ 反应速率mL/s ① 10g 0.3g 36.59 26 2.73 ② 20g 0.3g 11.67 26 8.56 ③ 108 0.3g 22 41 4.54 Ⅰ．比实验 （填数字序号），可以发现当二氧化锰用量、温度保持相同时，过碳酸钠用量越大，收集相同体积氧气所用时间越短，反应速率越快。 Ⅱ．对比实验①③，可以得到的实验结论是 。 【变式12-4】（23-24九年级上·河南郑州·期末）2023年10月26日神舟十七发射成功，3名航天员每天约需1662升氧气（换算成氧气质量约为2160g）执行180天任务大约需要30万升的氧气，如何解决？ (1)常规方法：空间站中太阳能非常丰富，把太阳能转化成电能，采用电解水的方法制取氧气，此反应的基本类型是 。 (2)应急方法：储备一些高压氧气罐，从微观的角度分析，当将高压氧气减压为正常大气压时，改变的是 。从安全和储存条件方面考虑，这种方法不理想，只能作为应急。 (3)紧急供氧：如图，使用时按动点火装置，金属粉末反应放热，使药块分解持续供氧，并有氯化钠生成。产生氧气的化学方程式为 。 (4)实验室制氧：根据下图回答制取氧气的问题： ①用过氧化氢溶液制取一瓶纯净的氧气，应选择的发生和收集装置是 和 ， ②装置A制取氧气的化学方程式 ，试管口向下倾斜的原因 。 ③实验室制取气体要考虑：①选择合适的实验装置；②验证所制得的气体；③选择适当的反应。则制取气体的思路排序为 （填字母）。 a. ①→②→③        b. ②→①→③            c .③→①→② 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$