2025年中考化学一轮大单元复习：第二单元空气和氧气

第二单元　空气和氧气 空气 考点一-空气（6年4考） 空气的 主要成分 及含量 空气成分示意图　　 空气的成分按①　体积　计算，大约是：氮气②　78% 　、氧气③　21%　、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%  注意：空气是一种混合物，各种成分含量相对稳定，且保持着它们各自的性质 空气 中主 要成 分的 用途 氮气 （1）制造硝酸和氮肥的重要原料 （2）可作④　保护气　，如用于焊接金属、食品包装袋及灯泡等的填充气（化学性质不活泼）  （3）液氮制造低温环境，如医疗上用于冷冻麻醉，超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能 氧气 （1）供给呼吸：如用于动植物呼吸、医疗急救等 （2）支持燃烧：如用于炼钢、航空航天、化工生产、气割、气焊等 体积 78% 21% 保护气 空气 中主 要成 分的 用途 稀有 气体 （1）作保护气（化学性质很不活泼） （2）制成多种用途的电光源，如航标灯、霓虹灯等 （3）氦气用于填充飞艇，液氦可用于制造低温环境 二氧 化碳 （1）用于⑤　灭火　（不燃烧也不支持燃烧，密度比空气大）  （2）干冰（固态二氧化碳）作制冷剂，用于⑥　人工降雨　（升华吸热）  （3）作气体肥料（植物光合作用的原料） 空气中氧 气含量的 测定 （1）实验原理：红磷燃烧消耗密闭容器中的氧气，使密闭容器内的压强减小，在外界大气压的作用下，进入容器内的水的体积即为减少的氧气的体积 （2）反应的化学方程式：⑦　4P+5O 2O  　  （3）结论：氧气体积约占空气体积的⑧　1/5　（详见P19实验突破1）  灭火 人工降雨 4P+5O2 2P2O5  1/5 4P+5O2 2P2O5 测定空气中氧气含量的数字化实验 （1）将氧气传感器与数据采集器、计算机连接 （2）把氧气传感器插入盛有空气的容器，采集数据 （3）通过相关软件处理数据，并在计算机屏幕上显示空气中氧气的含量 空气 的污 染与 防治 主要 污染 物 气体污染物：SO2、⑨　 CO 　、NO2、O3，其中会导致酸雨（pH⑩　<　5.6）的是11SO和N O 注意：CO2是空气的成分，不是污染物，含量过多会加剧12　温室效应　  CO < SO2和NO2 温室效应 空气 的污 染与 防治 主要 污染 物 固体污染物：烟尘、可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5） 质量 指数 报告 空气质量指数越大，空气质量指数级别越高，空气质量越13　差　  污染 物来 源及 防治 措施 （1）化石燃料的燃烧等➝使用清洁能源等 （2）工厂排放的废气➝工业废气处理达标后再排放等 （3）汽车尾气➝安装汽车尾气净化装置等 （4）露天焚烧秸秆、垃圾➝秸秆综合利用、垃圾分类回收再处理等 （5）植被破坏、建筑扬尘等引起的沙尘➝积极植树造林、种草等 （6）室内装修污染➝选用环保型装修材料，保持室内通风换气等 差 考点二-氧气（6年6考） 物理 性质 （1）在标准状况下，氧气为无色、无臭的气体，密度比空气①　略大　，②　不易　溶于水  （2）在压强为101 kPa时，无色气体淡蓝色液体淡蓝色固体 化学 性质 助燃性 带火星的木条在氧气中能够复燃，说明氧气能③　支持燃烧　，具有助燃性，可作助燃剂  注意：可用带火星的木条检验氧气 物质在空气或 氧气中燃烧 现象 化学方程式 非金属 单质 木炭 在空气中，持续红热，无烟，无焰； 在氧气中，剧烈燃烧，发出④　白　光；  相同点：放热，都生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 ⑤C+O2 CO2　　　 　（完全燃烧）  硫 在空气中，发出⑥　微弱的淡蓝色　火焰；  在氧气中，发出⑦　明亮的蓝紫色　火焰；  相同点：放热，生成无色、有⑧　刺激性气味　的气体  注意：在集气瓶瓶底放少量水或氢氧化钠溶液，目的是⑨　吸收生成的二氧化硫气体，防止污染空气  　  ⑩S+O2SO2  略大 不易 支持燃烧 白 C+O2 CO2 微弱的淡蓝色 明亮的蓝紫色 刺激性气味 吸收生成的二氧化硫气体，防止污染空气 S+O2SO2 化学 性质 非金属 单质 磷 在空气和氧气中都剧烈燃烧，放出大量的热，产生大量⑪　白烟　  注意：在集气瓶瓶底放少量水，目的是吸收生成的五氧化二磷，防止污染空气 ⑫4P+5O22P2O5  氢气 在空气（或氧气）中燃烧发出⑬　蓝色　火焰，放出热量  ⑭2H2+O2 2H2O  化学 性质 金属 单质 铁 在空气中，细铁丝只能发生红热现象，不能燃烧； 在氧气中，细铁丝剧烈燃烧，⑮　火星四射　，放出热量，生成⑯　黑色固体　  注意：在集气瓶瓶底放少量水或铺一层细沙，防止⑰　高温熔融物溅落而使集气瓶瓶底炸裂  　  ⑱3Fe+2O2Fe3O4  白烟 4P+5O22P2O5  蓝色 2H2+O2 2H2O 火星四射 黑色固体 高温熔融物溅落而使集气瓶瓶底炸裂 3Fe+2O2Fe3O4 4P+5O22P2O5 化学 性质 金属 单质 镁 在空气中，剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出热量，生成⑲　白色固体　；  在氧气中，比在空气中燃烧更剧烈 ⑳2Mg+O22MgO  　 其他常见 可燃物 一氧化碳、甲烷、酒精在空气或氧气中燃烧时都产生㉑　蓝　色火焰  ㉒2CO+O22CO2  　 ㉓CH4+2O2CO2+2H2O ㉔C2H5OH+3O22CO2+3H2O 　 【温馨提示】 （1）可燃物在氧气中燃烧比在空气中剧烈，是因为氧气的㉕　浓度　不同  （2）氧气能支持燃烧，但不具有可燃性，不能作燃料 （3）烟和雾的区别：烟是㉖　固体小颗粒　分散在空气中的现象，雾是㉗　液体小液滴　分散在空气中的现象  （4）描述现象时，不能把“结论”当作“现象”，一般不能出现生成物的名称或化学式，不能脱离实验事实，描述要全面 白色固体 2Mg+O22MgO 蓝 2CO+O22CO2 CH4+2O2CO2+2H2O C2H5OH+3O22CO2+3H2O 浓度 固体小颗粒 液体小液滴 考点三-氧气的制取（6年6考） 工业制取 工业上一般采用分离液态空气法得到氧气： 先将空气转变为液态，利用液态氮和液态氧的①　沸点　不同，采用升温的方法将氮气和液态氧分离，此过程属于②　物理　变化  实验室制取 详见P22实验突破2 沸点 物理 考点四-催化剂与催化作用（6年6考） 定义 在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的①　质量　和②　化学性质　在反应前后都没有发生变化的物质  特点 （1）催化剂能“改变”其他物质的化学反应速率，指的是既可加快反应速率，也可减慢反应速率，但③　不能　（选填“能”或“不能”）改变生成物的质量  （2）催化剂在化学反应前后化学性质不改变，但物理性质可能改变 （3）一种催化剂并非对所有化学反应都有催化作用，某些化学反应并非只有一种催化剂 作用 （1）催化剂在化学反应中所起的作用叫作④　催化作用　  （2）分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用（详见P23实验突破3） 质量 化学性质 不能 催化作用 有关催化剂 的探究 探究某物质是一个反应的催化剂的一般思路： 通过实验得出某物质同时具备： a.能改变⑤　化学反应速率　；  b.反应前后⑥　质量　和⑦　化学性质　均没有发生改变，才能证明该物质是此反应的催化剂  化学反应速率 质量 化学性质 考点五-化合反应、分解反应和氧化反应（6年5考） 1.化合反应和分解反应   化合反应 分解反应 定义 由①　两种或两种以上 　物质生成②　另一种　物质的反应  由③　一种　反应物生成④　两种或两种以上　其他物质的反应  特点 多变一 一变多 表达式 A+B+…➝C C➝A+B+… 举例 C+O2 CO2 2H2O2 2H2O+O2↑ 两种或两种以上 另一种 一种 两种或两种以上 2.氧化反应 定义 物质与氧气发生的反应 分类 剧烈氧化 物质与氧气发生的剧烈并发光、放热的氧化反应，如燃烧、火药爆炸等 缓慢氧化 进行得很慢，甚至不容易被察觉的氧化反应，如食物的腐烂、酒和醋的酿造等 【温馨提示】氧化反应和化合反应是两个不同范畴的概念， 它们阐释的角度不同，化合反应是从反应物、生成物的种 类来考虑，氧化反应则是从反应中有无与氧结合来考虑， 但它们之间有如图所示的关系： a区——是化合反应但不是氧化反应，如⑤　CO2+H2O H2CO3（合理即可）  　  b区——是氧化反应但不是化合反应，如⑥　CH4+2O2 CO2+2H2O（合理即可）  　  c区——既是化合反应又是氧化反应，如⑦　C+O2 CO2（合理即可）  　  CO2+H2O H2CO3（合理即可） CH4+2O2 CO2+2H2O（合理即可） C+O2 CO2（合理即可） 考点六-纯净物和混合物　   纯净物 混合物 概念 宏观 由①　一种　物质组成  由②　两种或两种以上　物质组成  微观 由同一种微粒（分子或原子）构成 由不同的微粒（分子或原子等）构成 特性 ③　有　（选填“有”或“没有”）固定的组成和性质，可以用化学式表示  ④　没有　（选填“有”或“没有”）固定的组成和性质  举例 水（H2O）、氧气（O2）等 空气、海水、合金、溶液等 【温馨提示】判断混合物和纯净物时不要被“洁净”“混合”等字眼迷惑，如洁净的空气是⑤　混合物（选填“纯净物”或“混合物”，下同），冰水混合物是⑥　纯净物　  一种 两种或两种以上 有 没有 纯净物 混合物 命题点一-空气和氧气 　（真题组合）判断正误（正确的打“√”，错误的打“✕”）。 （1）（2022.6B）下列劳动项目所涉及的化学知识是否正确 （ ✕ ） 劳动项目：清理家中鱼缸并通入氧气 化学知识：空气中的氧气易溶于水 （2）（2017.2B）下列做法是否正确 （ √ ） 研发秸秆综合利用技术，避免因直接焚烧而造成大气污染 （3）（2017.6D）空气的组成模型是否正确 （ √ ） ✕ √ √ （4）（2015.9A）下列方法所举示例是否正确 （ √ ） 方法：实验法 示例：用磷做“测定空气中氧气含量”的实验 √ 1.（6分）（2022·安徽14题节选）甲烷是一种较清洁的能源。小彦同学在实验室制取甲烷并验证其组成。 甲 乙 第1题图 命题点二-氧气的制取　 （1）装置甲可用于制取甲烷，还可以制取氧气，用该装置制取氧气（部分装置未画出）的化学方程式为　2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑　。  （2）实验前，用图乙所示方法检查装置气密性时，如果气密性良好，很快会出现的现象是　A　（填字母）。  A B C 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ A 　 2.（2022·安徽14题）某小组用高锰酸钾制取氧气。如图所示是实验室中常见的仪器，回答下列问题。 ① ② ③ ④ ⑤ 第2题图 （1）仪器①的名称是　烧杯　。   （2）用高锰酸钾制氧气的化学方程式为　2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑  　。  组装收集氧气的装置，可选用②④⑤（或③⑤）（填序号）。 烧杯 　2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ ②④⑤（或③⑤） （3）某同学用排水法收集氧气时，发现水槽中的水变红了，可能是未使用　棉花　（填实验用品名称）。若该同学收集到的氧气不纯，则原因可能是　收集气体前集气瓶中未装满水（或没有等气泡连续均匀冒出时就开始收集，合理即可）  　（写出一点即可）。  棉花 　 收集气体前集气瓶中未装满水（或没有等气泡连续均匀冒出时就开始收集，合理即可） 3.（2018·安徽4题）实验室可通过高锰酸钾分解的方法制取氧气。下列实验操作正确的是 （ A ） A.组装好装置后，检查装置气密性 B.加入试剂后，直接将酒精灯火焰对准试剂加热 C.水槽中有气泡冒出时，立即收集气体 D.实验结束时，先移走酒精灯再从水槽中移出导管 A 4.（2016·安徽12题）实验室常用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，回答下列问题。 （1）二氧化锰在反应中的作用是　催化作用。  （2）下列仪器中：①的名称是　　漏斗　　，组装O2发生装置时，应选择　②③⑤　　（填序号）。  第4题图 催化作用 　　漏斗　 　②③⑤　 （3）研究显示：O2的体积分数大于36%时就可以使带火星的木条复燃。因此，O2验满时采用使带火星的木条复燃的方法　不可靠　（选填“可靠”或“不可靠”）。为了收集一瓶较纯净的O2，最好采用　排水集气　法。  不可靠 排水集气 命题点三-催化剂与催化作用　 （2024·安徽8题节选）阅读材料，完成第1题。 　　杭州亚运会开幕式主火炬的燃料——“零碳甲醇（CH3OH）”备受瞩目，这是全球首次对“零碳甲醇”的实践应用。目前，该燃料已广泛应用在船舶、汽车等领域。“零碳甲醇”是利用焦炉气中的副产品氢气和从工业尾气中捕捉的二氧化碳在一种纳米催化剂的作用下反应得到的，其微观示意图如下。 第1题图 1.下列有关该反应的说法正确的是 （ B ） A.反应物均为单质 B.丁的化学式为H2O C.参加反应的甲与乙的质量比为3∶1 D.反应前后“纳米催化剂”的性质不变 B 2.（真题组合）判断正误（正确的打“√”，错误的打“✕”）。 题源 内容 判断正误 2022.8A 催化剂提高了合成效率 　√　  2021.10C 化学反应前后催化剂的化学性质不变 　√　  2018.8B 固碳酶（作催化剂）在反应前后的化学性质发生变化 　✕　  √ √ ✕ 3.（2015·安徽14题）为比较相同浓度的FeCl3溶液和CuSO4溶液对H2O2分解的催化效果，某研究小组进行了如下探究。 第3题图 （1）请写出H2O2分解的化学方程式： 　 　2H2O2 2H2O+O2↑ 　。  　2H2O2 2H2O+O2↑ 【定性探究】（2）如图1所示，可通过观察　两试管中产生气泡的快慢　来定性比较两者的催化效果。  【定量探究】（3）如图2所示，实验前检查该装置气密性的方法是　先将分液漏斗的活塞关闭，用双手紧握锥形瓶的外壁，然后观察注射器的活塞是否向外移动，若向外移动，则说明该装置的气密性良好（合理即可）　   　。  要定量比较两者的催化效果，可测量生成等体积气体所需的　时间　。  　 两试管中产生气泡的快慢 　 先将分液漏斗的活塞关闭，用双手紧握锥形瓶的外壁，然后观察注射器的活塞是否向外移动，若向外移动，则说明该装置的气密性良好（合理即可）　 时间 【深入探究】（4）在FeCl3溶液中，究竟是哪种离子起催化作用呢？ 猜想一：铁离子（Fe3+）起催化作用。 猜想二：　氯离子（Cl-）　起催化作用。  猜想三：　水分子（H2O）　起催化作用。  请设计实验，验证猜想一。 实验操作 实验现象及结论 取两支试管，各加入2 mL 5%的H2O2溶液，再分别加入相同浓度、相同体积的FeCl3溶液和HCl溶液，观察现象 　若加FeCl3溶液的试管中产生气泡更快，则猜想一成立；否则，不能证明猜想一成立（需进一步探究）  　  取两支试管，各加入2 mL 5%的H2O2溶液，再分别加入相同浓度、相同体积的FeCl3溶液和HCl溶液，观察现象 若加FeCl3溶液的试管中产生气泡更快，则猜想一成立；否则，不能证明猜想一成立（需进一步探究）  　氯离子（Cl-） 　水分子（H2O） 若加FeCl3溶液的试管中产生气泡更快，则猜想一成立；否则，不能证明猜想一成立（需进一步探究） 实验突破1　空气中氧气含量的测定 实验原理 红磷在密闭容器中燃烧，消耗掉空气中的氧气而生成五氧化二磷固体，使密闭容器中的压强减小，在外界大气压强的作用下，水被压入集气瓶，进入集气瓶内的水的体积约等于消耗的氧气的体积。反应的化学方程式：①　4P+5O2 2P2O5  　  实验装置 及试剂 实验现象 （1）红磷燃烧产生大量②　白烟　  （2）装置冷却至室温后打开弹簧夹，烧杯中的水沿导管进入集气瓶，进入集气瓶中的水的体积约占集气瓶内空气总体积的③　1/5　  实验结论 氧气的体积约占空气总体积的④　1/5　  【推论】集气瓶中剩余的氮气⑤　不支持　（选填“支持”或“不支持”）燃烧，难溶于水且不与水反应  4P+5O2 2P2O5 白烟 1/5 1/5 不支持 误差分析 偏小 的因 素及 分析 红磷⑥　不足　。若红磷不足，则集气瓶内的氧气不能被完全消耗，使测量结果偏小  装置⑦　气密性　不好。若装置漏气，则集气瓶外的空气可能会在装置冷却过程中进入集气瓶，使测量结果偏小  装置⑧　未冷却　就打开弹簧夹。若气体未冷却，则剩余气体的体积偏大，打开弹簧夹后进入集气瓶的水的体积偏小，使测量结果偏小  偏大 的因 素及 分析 弹簧夹未夹紧。若未夹紧弹簧夹，则红磷燃烧时瓶内气体受热膨胀，从导管中逸出，导致剩余气体的体积⑨　偏小　，打开弹簧夹后进入集气瓶的水的体积⑩　偏大　，使测量结果偏大  实验时燃烧匙伸入过慢。测量结果偏大的原因同上 不足 气密性 未冷却 偏小 偏大 试剂选择 燃烧法测定空气中氧气含量的试剂选择应满足的条件：能在空气中燃烧，且只消耗空气中的⑪　氧气　，生成物为固体或生成的气体能被液体吸收  （1）不能选细铁丝，因为⑫　细铁丝不能在空气中燃烧  　  （2）不能选镁条，因为⑬　镁在空气中燃烧不仅消耗氧气，还能消耗氮气和二氧化碳  　  （3）不能选木炭，因为⑭　木炭在空气中燃烧不仅会生成CO2，还会生成CO，气体不能被完全吸收，不能使装置内的压强产生明显变化  　  （4）若将集气瓶中的水换为氢氧化钠溶液，则硫粉也可代替红磷进行实验 氧气 细铁丝不能在空气中燃烧 镁在空气中燃烧不仅消耗氧气，还能消耗氮气和二氧化碳 木炭在空气中燃烧不仅会生成CO2，还会生成CO，气体不能被完全吸收，不能使装置内的压强产生明显变化  木炭在空气中燃烧不仅会生成CO2，还会生成CO，气体不能被完全吸收，不能使装置内的压强产生明显变化 装置改进 （1）点火方式的改进（图1~2），改进的原因：将燃着的红磷伸入集气瓶时，空气受热膨胀逸出，会使测量结果⑮　偏大　（选填“偏大”或“偏小”）。改进后的优点是⑯　不污染环境且操作简单，减小实验误差  　  图1 图2 图3 图4 图5 （2）测量方式的改进（图3~5），改进的原因：烧杯中的水沿导管进入集气瓶时，会有部分液体残留在导管中，使测量结果不准确。改进思路：将烧杯换为U形管、注射器或量筒，通过观察U形管内液面变化（图3）、注射器活塞的移动（图4）或量筒内气体的体积变化（图5），得出消耗氧气的体积 偏大 不污染环境且操作简单，减小实验误差  不污染环境且操作简单，减小实验误差 反应原理 改进 除了红磷燃烧外，还可以利用铁生锈（图6）、铜氧化（图7~8）等原理测定空气中氧气的含量 图6　 　 图7　 　 图8 （1）图6中利用铁粉锈蚀消耗装置内的氧气，这样改进的优点是⑰　铁锈蚀消耗氧气更充分，使测定结果更准确　，滤纸包中的氯化钠的作用是⑱　加快铁的锈蚀  　  （2）图7、图8中利用铜氧化消耗装置内的氧气，图7实验过程中需要来回推动左、右两边的注射器活塞，目的是⑲　使铜丝充分消耗空气中的氧气　。图8实验过程中也需要来回推动注射器活塞，其中气球的作用是⑳　缓冲推动注射器活塞产生的压力，防止橡胶塞被弹飞  　  铁锈蚀消耗氧气更充分，使测定结果更准确 加快铁的锈蚀 使铜丝充分消耗空气中的氧气 缓冲推动注射器活塞产生的压力，防止橡胶塞被弹飞  缓冲推动注射器活塞产生的压力，防止橡胶塞被弹飞 例1题图 　教材九上P31图2-4改编某化学兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。 例 1 【实验1】按如图1所示的装置，用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。 【实验2】按如图2所示的装置，在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂（其中辅助成分不干扰实验），利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。 （1）实验1中，红磷燃烧的主要现象是　产生大量白烟，放出热量  　，  化学方程式是　4P+5O2 2P2O5 　。  　 产生大量白烟，放出热量 　4P+5O2 2P2O5 红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开弹簧夹K，水能倒吸入集气瓶的原因是　氧气被消耗，集气瓶内的气体压强小于外界大气压  　。  　　（2）进行实验1前，有同学认为集气瓶瓶底预先要放点水，其主要作用是　吸收生成的五氧化二磷（合理即可）  　。  该实验中　不能　（选填“能”或“不能”）用镁条代替红磷。  （3）为提高实验的准确性，以上两个实验都需要注意的事项是　装置的气密性良好（或红磷和铁粉除氧剂足量，合理即可）  　  （写出一点即可）。 　 氧气被消耗，集气瓶内的气体压强小于外界大气压 　吸收生成的五氧化二磷（合理即可） 不能 　 装置的气密性良好（或红磷和铁粉除氧剂足量，合理即可） （4）上述两个实验得出的共同结论是　空气中氧气的体积约占总体积的1/5  　。  实验1还可知道氮气的性质是　不燃烧，不支持燃烧，难溶于水　　　  　  （物理、化学性质各写一条）。 【拓展设问】（5）实验过程中，连接数字传感器，测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图3、图4信息，　实验2　（选填“实验1”或“实验2”）的测定方法更准确，判断依据是　反应后，实验1集气瓶中剩余氧气的体积分数约为8.6%，而实验2集气瓶中氧气几乎耗尽  　。  　 空气中氧气的体积约占总体积的1/5 不燃烧，不支持燃烧，难溶于水　　　 实验2 　 反应后，实验1集气瓶中剩余氧气的体积分数约为8.6%，而实验2集气瓶中氧气几乎耗尽 （6）结合你的学习经验，若要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物，用图1或图2所示的装置测定空气中氧气的体积分数，该替代物应满足的条件是　只能够和氧气反应、生成物不影响测定结果（合理即可）  　（写出两点即可）。  （7）该兴趣小组的同学将实验1改进为如图5所示，改进后的优点是　环保，同时也利于提高实验结果的准确性（合理即可）  　。  　 只能够和氧气反应、生成物不影响测定结果（合理即可） 　 环保，同时也利于提高实验结果的准确性（合理即可） 实验突破2　氧气的实验室制取 实验试剂 高锰酸钾 过氧化氢和二氧化锰 反应原理 ①　2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑  　  ②　2H2O2 2H2O+O2↑  　  发生装置 装置 固体加热型 固液常温型 装置 特点 （1）试管口略向下倾斜，目的是③　防止冷凝水流至热的试管底部，避免试管炸裂  　  （2）加热高锰酸钾使其分解制取氧气时，要在试管口放一团棉花，目的是④　防止加热时试管内的粉末状物质进入导管  　 长颈漏斗下端管口要⑤　伸入液面以下　，形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗逸出  收集装置 装置 氧气的密度比空气⑥　大　， 可以用向上排空气法收集  氧气⑦　不易　溶于水，且不 与水反应，可以用排水法收集  操作 要点 导管应伸至集气瓶底部，目的是⑧　排尽装置内的空气  　  当观察到导管口有⑨　连续、均匀的气泡冒出　时，开始收集氧气；当观察到集气瓶口有⑩大气泡冒出时，证明已收集满  2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 2H2O2 2H2O+O2↑ 防止冷凝水流至热的试管底部，避免试管炸裂  伸入液面以下 大 不易 排尽装置内的空气 连续、均匀的气泡冒出 大气泡冒出 防止冷凝水流至热的试管底部，避免试管炸裂 防止加热时试管内的粉末状物质进入导管  收集装置 优缺点 收集到的气体干燥但不纯净 收集到的气体纯净但不干燥，且不需要验满 检验 将带火星的木条插入⑪　集气瓶内　， 若观察到⑫　带火星的木条复燃　，则说明是氧气  验满 用向上排空气法收集氧气时需要验满： 将带火星的木条放在⑬　集气瓶口　， 若观察到⑭　带火星的木条复燃　， 则说明氧气已收集满了  实验步骤 固体加热型发生装置制取并收集（排水法）氧气的步骤可概括为“查、装、定、点、收、离、熄”（记忆方法：茶庄定点收利息） （1）查：检查装置气密性。（2）装：把试剂装入试管内，使之平铺在试管底部。（3）定：把试管固定在铁架台上。（4）点：点燃酒精灯加热。（5）收：收集气体。（6）离：把导管撤离水槽。（7）熄：熄灭酒精灯 【温馨提示】 （1）实验前要检查装置的气密性，若装置漏气，则可能收集不到氧气或收集到的氧气不纯 （2）停止反应时，应先把导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯，防止⑮水槽中的水倒吸入热的试管中，使试管炸裂 集气瓶内 带火星的木条复燃 集气瓶口 带火星的木条复燃 水槽中的水倒吸入热的试管中 装置创新 固液常温型发生装置 收集装置 排空气法 排水法 特点：装置简单，可用于制取少量气体 特点：可控制⑯　反应速率  　  O2应从⑰　 a 　（选填“a”或“b”）端进入  O2应从⑱　 b 　（选填“a”或“b”）端进入  反应速率 a b 　教材九上P52图2-18改编如图所示是常见气体的制取与收集的实验装置，回答下列问题。 例2题图 （1）仪器a的名称是　 酒精灯 　。  （2）实验时，在装入试剂之前应先进行的操作是　 检查装置的气密性   　。  例 2 　酒精灯 　 检查装置的气密性 （3）实验室选用一种纯净物来制取氧气，则应选择的发生装置是　A　（填字母），该装置还需做的改进是　 在试管口加一团棉花　，发生反应的化学方程式是2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑　　　，该反应的基本反应类型是　分解反应　 。停止加热时应先将导管移出水面，目的是防止水回流至试管，使试管炸裂 　。  （4）用装置B制取气体时，长颈漏斗的下端管口要　 伸入液面以下 　，以防止生成的气体逸出。若需要控制反应速率，则应将长颈漏斗换成　 分液漏斗（或注射器） （填仪器名称）。  A 　 在试管口加一团棉花 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑　　 分解反应 防止水回流至试管，使试管炸裂 　 伸入液面以下 　 分液漏斗（或注射器） （5）若收集一瓶干燥的氧气，则应选择的收集装置是　C　（选填“C”“D”或“E”）。若用装置F收集氧气，则氧气应从装置F的　c　（选填“b”或“c”）导管口通入，验满的方法是　将带火星的木条放在b导管口处，若木条复燃，则说明已集满  　。  若收集一瓶氧气供铁丝在氧气中燃烧的实验使用，则选择的收集装置最好是　E　（选填“C”“D”或“E”），收集时应注意　在集气瓶中留一些水　　　。发现铁丝未燃烧，可能的原因是　未等气泡连续均匀冒出就开始收集，导致收集的氧气浓度低  　。  （6）若要制取一瓶干燥的氧气，则可将气体通过盛放　浓硫酸　（填试剂名称）的装置F。  C c 　将带火星的木条放在b导管口处，若木条复燃，则说明已集满 E 在集气瓶中留一些水　　 　未等气泡连续均匀冒出就开始收集，导致收集的氧气浓度低 浓硫酸 实验突破3　分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用 实验过程 及现象 （1）在试管中加入5 mL 5%的过氧化氢溶液，把带火星的木条插入试管，观察到①　木条没有复燃  （2）用天平称量少量二氧化锰，加入上述试管中，把带火星的木条插入试管，观察到②　木条复燃　  （3）待上述试管中观察不到明显现象时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条插入试管，观察到③　木条又复燃了　，多次重复该操作，现象均相同  （4）实验后把二氧化锰过滤出来，进行洗涤、干燥、再称量，发现二氧化锰的质量④　不变　（选填“增大”“减小”或“不变”）  实验结论 （1）二氧化锰能改变其他物质的⑤　反应速率　  （2）二氧化锰的⑥　质量　和⑦　化学性质　在反应前后都没有发生改变  （3）二氧化锰在该反应中起⑧　催化　作用  木条没有复燃 木条复燃 木条又复燃了 不变 反应速率 质量 化学性质 催化 影响催化 剂催化效 果的因素 催化效果的 影响因素 催化剂的种类、催化剂的质量、催化剂的颗粒大小（催化剂与反应物的接触面积）、温度、液体催化剂的浓度等 催化效果的 判断方法 a.定性比较：比较溶液中产生气泡的快慢 b.定量比较：比较收集相同体积气体所需的时间或比较相同时间内收集气体的体积 探究思路 运用控制变量法：明确探究问题→寻找影响因素→保持其他因素不变→改变研究因素 　 核心素养·科学探究与实践学习了“过氧化氢制氧气使用二氧化锰作催化剂”，化学社团在“寻找新的催化剂”的活动中，对“硫酸铜能否作过氧化氢分解的催化剂”进行了以下探究。 例 3 【实验探究】甲同学按如下方案进行实验。 实验步骤 实验现象 步骤①木条不复燃； 步骤②产生气泡，溶液变蓝色； 步骤③　木条复燃　  实验结论 硫酸铜能作过氧化氢分解的催化剂，反应的化学方程式为　2H2O2 2H2O+O2↑  　  　　【评价改进】大家认为甲同学的实验结论不严谨。要确定该实验结论正确，还需证明硫酸铜的　质量和化学性质　在反应前后都没有发生改变。  质量和化学性质 木条复燃 2H2O2 2H2O+O2↑  【继续探究】乙同学补做以下实验，进而确认了甲同学的实验结论。 例3题图 根据上述实验中m1∶m2=　160∶98（或80∶49）　。证明反应前后铜离子没有发生变化；将实验方案中的氢氧化钠溶液换成　氯化钡（或硝酸钡等）　溶液，再次实验，证明反应前后硫酸根离子也没有发生变化。  　160∶98（或80∶49） 　氯化钡（或硝酸钡等） 【讨论交流】大家认为还可以采取另一种方法获取上述实验结论：在甲同学实验的基础上，将乙同学实验时烧杯B中的溶液蒸发、干燥得到白色固体，再称其质量为　m1　g。然后将固体加入5%的过氧化氢溶液中，仍然可以加速过氧化氢分解。  【拓展延伸】比较硫酸铜和二氧化锰对过氧化氢制氧气的催化效果，实验过程中不需要控制的条件是　D　（填字母）。  A.溶液的起始温度　　 B.催化剂的质量 C.溶液的浓度 D.反应起始时间 m1 D 跨学科实践活动1　微型空气质量“检测站”的组装与使用 1.在跨学科实践活动——微型空气质量“检测站”的组装与使用中，要求能检测空气中的主要污染物。下列不需要列入检测项目的是 （ A ） A.二氧化碳　　　　　 B.PM2.5 C.二氧化硫 D.二氧化氮 A 2.核心素养·科学态度与责任校园微型空气质量“检测站”的组装与使用，可以提高同学们保护环境的意识。下列说法错误的是 （ A ） A.二氧化碳含量增多会引起酸雨 B.PM2.5的含量越高，空气质量越差 C.积极植树造林有助于提升空气质量 D.加强空气质量检测，有利于改善空气污染 A 3.教材九上P36资料卡片改编某化学兴趣实践小组的同学跟随环保部门的人员利用微型空气质量检测仪检测2024年某地某日的空气质量，并记录了下表所示数据（1 mg=1 000 μg）。回答下列问题。 项目 浓度 AQI 级别 二氧化硫 10 μg/m3 86 二级 臭氧 35 μg/m3 二氧化氮 43 μg/m3 一氧化碳 0.683 mg/m3 PM10 121 μg/m3 PM2.5 51 μg/m3 （1）空气质量指数（AQI）越大，空气质量状况越　差　（选填“好”或“差”）。   （2）该地当日的空气污染物中含量最多的是　一氧化碳　。   （3）下列保护空气的措施中不合理的是　A　（填字母）。  A.工厂加高烟囱 B.鼓励使用清洁能源 C.低碳出行 D.大量种树植草 差 一氧化碳 A 4.新情境随着环保意识的提高，人们对空气质量越来越关注。某实践活动小组在老师的带领下对空气质量检测等开展了一系列项目式学习。 图1 图2 第4题图 【活动一】了解空气质量指数所表示的含义 空气质量指数（air quality index，简称AQI）是定量描述空气质量状况的指数，分为六级，对应空气质量的六个级别，其数值越大，说明空气污染状况越严重。 【思考分析】（1）如图1所示是某市某日的空气质量情况，该日的空气质量为　轻度污染　（选填“优”“良”或“轻度污染”）。  （2）空气中二氧化硫、二氧化氮的主要来源是　化石燃料燃烧（或汽车尾气的排放）  　。  轻度污染 　 化石燃料燃烧（或汽车尾气的排放） 【活动二】调查微型空气质量“检测站” 【查阅资料】微型空气质量检测系统用于实时、准确检测室外空气污染物，其结构如图2所示。 【交流思考】（3）太阳能板工作时进行的能量转化是　太阳能转化为电能  　。  （4）该小组的同学找到一个微型空气质量“检测站”，观察并记录不同时间显示的数据，如下表所示。 二氧化氮/μg 臭氧/μg 一氧化碳/μg 22.0 158.0 3.26 除显示器显示的内容外，还需要检测的空气污染物有　二氧化硫（或PM2.5，合理即可）　（写出一种即可）。  　 太阳能转化为电能 　 二氧化硫（或PM2.5，合理即可） 【活动三】进行实践 该小组的同学对某工厂附近的空气质量感到好奇，调研发现工厂为了获得充足的能量，长期采用燃煤技术。于是该小组的同学猜测该厂排出的废气中含有二氧化硫。 【查阅资料】二氧化硫是有刺激性气味的气体，能使澄清石灰水变浑浊，也能使品红溶液褪色。 （5）该小组的同学设计并进行如下实验。 实验操作 实验现象 实验结论 收集一瓶工厂排放的气体，向其中加入品红溶液，振荡 品红溶液褪色 废气中含有二氧化硫 【反思评价】（6）不选用澄清石灰水检验二氧化硫的原因是　空气中的二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊  　。  【活动四】提出空气质量改进方案 【分享成果】（7）“绿水青山就是金山银山。”为了保护人类赖以生存的空气，请你和该小组的同学思考，我们在校园中能做什么？　节约用电（合理即可）  　（写出一点即可）。    空气中的二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊 　节约用电（合理即可） $$