专题3 空气与氧气-【寒假分层作业】2025年九年级化学寒假培优练（上海专用）

专题3 空气与氧气 内容早知道 ☛第一层 巩固提升练（5大考点） 考点一 空气中氧气含量的测定 考点二 空气的成分和用途 考点三 氧气的性质和用途 考点四 氧气的制备 ☛第二层 能力提升练 ☛第三层 拓展突破练 空气中氧气含量的测定 1．化学史：法国化学家 最早通过定量的方法得出空气由氧气和氮气组成的结论。 2．用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验： （1）红磷燃烧反应的符号表达式 。 （2）实验开始时，先在集气瓶里放少量水的目的 。 （3）实验现象：红磷燃烧产生大量 ， 放热，松开弹簧夹后 。 （4）若测得结果小于1/5，可能原因有（写两点） ； 若测得结果大于1/5，可能原因有（写一点） 。 1.（2024·内蒙古赤峰·中考真题）空气是地球上宝贵的自然资源，人类对空气的认识经历了漫长的研究和探索过程。如图是测定空气中氧气含量的改进实验装置（夹持装置已省略），对该实验认识正确的是 A．现象：实验过程中，红磷燃烧，产生大量白雾 B．推论：实验后，玻璃管中剩余气体具有可燃性 C．分析：红磷的量多或少，都不会影响实验结果 D．评价：用改进装置实验，能减少对空气的污染 2.（2024·云南文山·二模）如图所示装置可用于测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内加入少量水，并做上记号。下列说法不正确的是 A．该实验证明氧气体积约占空气总体积的 B．实验时红磷一定要足量 C．点燃红磷缓慢伸入集气瓶中后，再塞紧瓶塞 D．这个实验能证明氮气难溶于水，不支持燃烧的性质 3．（2024·安徽滁州·二模）某化学兴趣小组的同学设计了如下图所示装置测定空气中氧气含量。下列分析错误的是 A．生石灰的作用是与水反应放热使温度达到白磷的着火点 B．实验前要将注射器的活塞向左移动到最左端 C．白磷熄灭后，要等到试管恢复至室温时才能打开弹簧夹 D．该设计的优点有环保、便于直接读数、测量结果准确等 4.（2024·湖南永州·一模）某校化学兴趣小组同学设计了如图所示的两个实验装置进行空气中氧气含量的测定实验。 (1)实验1中，能说明空气中氧气的体积分数约为五分之一的实验现象是 。实验结束后发现实际测定结果小于五分之一，造成这种实验误差的原因可能是 (写一点)。 (2)实验2中，用实际容积为40mL的试管作反应容器，将过量的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管口，将导管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器连接，若打开弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分燃烧直至反应结束。 ①试管冷却至室温后，活塞最终移动至约 mL处停止。 ②为了使该实验反应更充分，可采取的措施是 (填字母)。 A．实验前将白磷平铺在试管中 B．增加白磷的质量 C．实验时反复推拉注射器的活塞 (3)实验2装置相比于实验1装置的优点是 (写一点)。 5.（2024·四川成都·中考真题）空气中含有多少氧气呢？学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。 资料：1．红磷的着火点是240℃，白磷的着火点是40℃。 2．相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比。 3．相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比。 【史料研究】 二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装置测出氧气约占空气体积的1/5。 (1)加热时，曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末，玻璃钟罩内的现象是 ，产生该现象的原因是 。 【设计与实验】 设计并利用图2装置测空气里氧气含量。 (2)主要步骤如下，正确的顺序为 （填序号）。 ①弹簧夹夹紧胶皮管 ②红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹 ③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子 ④在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间分成5等份 (3)实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是 。 【优化与实验】 同学们利用图2装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”。经讨论后，分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验，记录并处理数据分别如图4、图5。 (4)图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原因可能是 。 (5)图5中BC段压强增大，原因是 。计算白磷消耗的氧气占空气体积的 %（精确到0.01%）。 【反思与交流】 (6)图2实验水面未达到刻度“1”，原因是装置中的氧气未消耗完。红磷燃烧不能将氧气消耗完的主要原因是 。 (7)上述实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒，对环境“不友好”。结合实验原理和药品弊端，可选择的替代药品有 （写一种）。 空气的成分和用途 1.空气中各种成分的含量：按 分数算，氮气约占 %，氧气约占 %，稀有气体约占 %，CO2占 %。（其中稀有气体的成分包括 、 、 、氪、氙、氡） 2.物质的性质与用途：（1）氮气：可以用作焊接金属的保护气或充进食品包装中防腐，是因为氮气 。（2）氧气：能用于炼钢、气焊、气割是因为氧气能 。（3）稀有气体：化学性质很不活泼，用作 气；通电时会发出不同颜色的光，用于 。 3．空气污染：（1）气体污染物有： 、臭氧、SO2、NO2，（2）固体污染物：可吸入颗粒物（PM10）、 （PM2.5）。（3）污染指数：污染指数越大，空气质量越 。 6．（2024·广东广州·中考真题）空气是人类生产活动的重要资源。下列关于空气的说法不正确的是（ ） A．空气是工业制取氧气的廉价、易得的原料 B．人呼吸空气时呼出的气体中只含有二氧化碳 C．将氮气充入食品包装袋中可起到防腐作用 D．倡导“低碳”生活有利于减少温室气体的排放 7．（2024·山东青岛·中考真题）下列关于空气及其成分的说法，不正确的是（ ） A．通过分离液态空气可制得氧气和氮气 B．氧气化学性质稳定，可延长食品保质期 C．液氮汽化吸收大量的热，可作制冷剂 D．稀有气体通电发出不同颜色的光，可制作电光源 8.（2024·河北·中考真题）近年来，我省各地新增许多公园。公园里空气清新，水净草绿。下列说法正 确的是（ ） A．空气中氧气的含量最高 B．空气是一种宝贵的资源 C．清澈透明的湖水是纯水 D．大水漫灌比滴灌更节水 9．（2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题）空气成分中体积分数最大的是（ ） A．氮气 B．氧气 C．水蒸气 D．稀有气体 10.（2023·重庆·模拟预测）氧气与人类的生活、生产有着很密切的关系，是人类维持生命不可缺少的物质。下列有关氧气的说法正确的是 A．氧气具有可燃性，可用于炼钢 B．鱼能够在水中生存，说明氧气易溶于水 C．工业上用分离液态空气制氧气 D．硫在氧气中燃烧生成三氧化硫 11.（湖南省益阳市期末）下列物质排放到空气中，不会造成大气污染的是 A. 二氧化碳 B. 二氧化氮 C. 二氧化硫 D. 可吸入颗粒物 12．（2024·陕西咸阳·一模）冰箱中常用“气调保鲜”来达到对食物保鲜的效果，如图所示是工业上用膜分离技术实现“气调保鲜”的流程： (1)在空气分离后，进入冰箱保鲜室内的气体是 （填“富氧空气”或“富氮空气”），这一保鲜原理主要是 。 (2)膜分离得到“富氧空气”，此过程属于 （填“物理”或“化学”）变化。 (3)下列关于“富氧空气”的说法正确的是______（填字母）。 A．潜水员水下作业时携带“富氧空气”，是因为氧气能供给呼吸 B．“富氧空气”中氧气和其他气体的体积比可能为1：5 C．“富氧空气”压缩后变成液体，分子间的间隔会变大 D．“富氧空气”中的各气体的化学性质改变了 13．（2024·辽宁抚顺·一模）人类每时每刻都离不开空气，没有空气就没有生命。根据空气中物质的相关知识完成下列问题。 (1)人类时刻离不开空气，原因是空气中的氧气能 。 (2)空气成分中可做多种电光源的是 (3)能充入食品包装中用以防腐的气体是 。 (4)2023年杭州成功举办了第十九届亚运会。开幕式采用了数字烟花代替传统火药烟花，通过运用三维动画、增强现实等数字科技，真实还原烟花场地的视听效果，给观众带来绚烂的视觉盛宴。传统火药烟花燃放时会产生以下物质，其中不会污染空气的是_______________（填字母序号）。 A．二氧化碳 B．二氧化氮 C．二氧化硫 D．烟尘 (5)以下是国家关于空气的污染指数与质量级别、质量状况的对应关系表。 空气质量指数 0~50 51~100 101~150 151~200 201~300 300以上 空气质量级别 一级 二级 三级 四级 五级 六级 空气质量状况 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 抚顺市某一时间测得空气质量指数为23，则此时其空气质量状况是 。 氧气的性质和用途 1．O2的物理性质：常温O2是一种 色 味的气体，密度比空气的 ， 于水， 降温加压可变为 色的液体或固体，通常贮存在 色的钢瓶中。 2．检验O2的方法： ，若 ，则是氧气。 3．氧气的化学性质： （1）红磷燃烧。现象：产生大量 ，放热。反应的符号表达式： 。 （2）硫在氧气中燃烧。现象：发出明亮 色火焰，生成有 气味的气体，放热。反应的符号表达式： 。实验时要提前在瓶底放少量水的作用是 。（在空气中燃烧产生 色的火焰） （3）木炭在氧气中燃烧。现象：发出明亮的 光，生成能使 变浑浊的气体，放热；反应的符号表达式： 。（在空气中燃烧发出 光） （4）铁在氧气中燃烧。现象：剧烈燃烧、 ，生成 色固体，放热。反应的符号表达式： 。瓶底的水或沙子的作用 ；铁丝绕成螺旋状是为了 。 14.（2024·山东枣庄·中考真题）关于氧气性质的实验，下列现象与化学方程式均正确的是（ ） 选项 实验 现象 化学方程式 A 木炭在氧气中燃烧 发出红光，生成黑色固体 B 铁丝在氧气中燃烧 火星四射，生成黑色固体 C 镁带在空气中燃烧 发出耀眼的白光，生成白色固体 D 红磷在空气中燃烧 产生黄色火焰，生成黄烟 15．（2024·黑龙江牡丹江·中考真题）下列关于氧气用途的说法错误的是（ ） A．炼钢 B．航天燃料 C．医疗急救 D．潜水 16．（2024·黑龙江牡丹江·中考真题）下列物质在空气中燃烧产生大量白烟的是 A．红磷 B．木炭 C．硫 D．铁 17．（2024·云南曲靖·二模）下列变化与空气中的氧气无关的是 A．水果腐烂 B．饼干久置变软 C．木炭燃烧 D．动植物呼吸 18．（2024·四川内江·二模）以下实验现象的描述，正确的是 A．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 B．碳在氧气中燃烧发出白光，放出大量的热，生成使澄清石灰水变浑浊的气体 C．硫在氧气中燃烧产生微弱的淡蓝色火焰，并生成SO2气体 D．红磷在氧气中燃烧发出耀眼的白光，并产生大量的白雾 19．（2024·河南安阳·一模）有一瓶充满空气的集气瓶，用化学方法除去其中的氧气，又不增加其他气体成分。下列物质在该瓶中燃烧后可以达到实验目的的是 A．木炭 B．硫 C．铁丝 D．红磷 20．（2024·天津滨海新·一模）下列实验现象描述正确的是 A．木炭在空气中燃烧产生蓝紫色火焰 B．镁在空气中燃烧发出耀眼的白光 C．硫在氧气中燃烧生成无色无味气体 D．红磷在空气中燃烧产生大量的白雾 21．（2024·广西南宁·模拟预测）下列关于氧气的说法正确的是 A．能使带火星的木条复燃 B．易溶于水 C．可用作火箭燃料 D．物质与氧气的反应都很剧烈 22.（2024·河南·模拟预测）小明同学学习了氧气的性质之后进行了如图整理。 (1)反应①木炭在点燃的情况下伸入盛有足量氧气的集气瓶中，则生成物X为 。 (2)反应②实验，Y可以是 (写出一种物质名称)。 (3)在反应④实验中，观察到白磷燃烧，发出白光，冒出大量 。 23．（2024·山西吕梁·三模）实验课上，同学们用制取的氧气设计了如下实验方案来验证影响燃烧剧烈程度的因素。请根据下列提示，补全实验内容： (1)实验方法：将盛放相同质量的硫粉的 (填仪器名称)同时伸入盛有空气和氧气的集气瓶中。 (2)实验原理： (用化学方程式表示)。 (3)实验现象： 。 (4)实验结论： 。 【问题与交流】 (5) 集气瓶中放入水的目的是 。 (6) 24．（2024·河北廊坊·一模）如图是铁丝在氧气中燃烧的实验：用锥形瓶收集满氧气，向锥形瓶中倒入少量水；在螺旋状铁丝底端系一根火柴，点燃火柴，待火柴快燃尽时，将铁丝由上而下缓慢伸入锥形瓶内并塞紧瓶塞，观察到铁丝在锥形瓶内剧烈燃烧。 (1)铁丝燃烧的化学方程式为 。 (2)铁丝绕成螺旋状的目的是 。 (3)实验结束后，冷却到室温，打开橡胶塞时比较费力，原因是 。 氧气的制备 1氯酸钾制氧气：（1）发生装置选择 。（2）反应符号表达式： 。 2．过氧化氢制氧气：（1）发生装置选择 ，（2）反应符号表达式： 。 3．制取氧气收集装置的选择：（1）收集装置选择 ，如果要收集较为纯净的氧气应选择 。 （2）用排空气法收集氧气验满的操作是 。 4．操作注意事项与装置特点：（1）A装置试管口为何要略向下倾斜？ ； （2）B装置长颈漏斗下端为何要形成液封？ ； （3）C装置的优点是 ；（4）F装置收集时，当看到 时，方可收集。 5．工业制取氧气。方法：分离 ，原理：利用液氮和液氧的 不同，进行分离。此过程属于 变化（填“物理”或“化学”），制得的“工业液氧”是 （“纯净物”或“混合物”）。 6．检验装置气密性的方法（右图）： ，说明装置气密性良好。 25.（2024·广东·中考真题）实验室制取O2，下列操作、药品和装置选择不合理的是 A．选择药品 B．检查气密性 C．发生装置 D．收集装置 26.．（2024·湖南·中考真题）下列发生装置中，可用于实验室加热高锰酸钾制取氧气的是 A． B． C． D． 27．（2024·江苏扬州·中考真题）实验室用制取并用排水集气法收集较纯净的。下列实验操作的先后顺序合理的是 A．检查装置气密性时，先用手握住试管，再将导管的一端伸入水中 B．先向试管中加入固体，再检查装置气密性 C．实验时，先将导管伸入集气瓶中，再点燃酒精灯 D．气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯 28．（2024·江苏苏州·中考真题）某实验小组设计如图实验对过氧化氢分解进行探究。 29下列相关说法不正确的是 A．对比实验甲和乙，探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响 B．对比实验乙和丁，探究MnO2对H2O2分解速率的影响 C．对比实验甲和丙，探究温度对H2O2分解速率的影响 D．对比实验甲、丙和丁，探究MnO2和温度对H2O2分解速率影响的程度 30．（2024·安徽·模拟预测）如图是某同学在实验室制取氧气并进行其性质实验时的部分操作，其中错误的是 A．倾倒过氧化氢溶液 B．排空气法收集氧气 C．检验氧气 D．铁丝在氧气中燃烧 31．（2024·山西太原·二模）化学实验是科学探究的重要途径，以下关于实验室用高锰酸钾制取氧气的实验操作中正确的是 A．先用手握住试管再将导管伸入水中观察导气管口是否有气泡冒出检验裴置的气密性 B．将铁夹夹在试管中部将高锰酸钾装入试管并在试管口塞一团棉花 C．收集气体结束时先熄灭酒精灯再把导气管移出水面 D．将带火星的小木条移近集气瓶口检验是否收集满气体 32．（2024·山西吕梁·三模）化学兴趣小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。图甲为供氧器的工作原理，下列说法正确的是 A．制氧剂可能是高锰酸钾 B．反应仓相当于实验室制取氧气的发生装置 C．图乙用作加湿过滤仓时，b管与病人相连 D．加湿过滤仓中水的作用之一是加快生成氧气的速率 33.（2024普陀一模）（多选）如图是实验室制取氧气的装置。相关分析正确的是 A. 分液漏斗中装双氧水 B. 打开活塞K，将液体全部放入 C. 反应结束，瓶中二氧化锰质量会减少 D. 排入烧杯中水的体积大于产生氧气的体积 34（2024宝山一模）如图实验装置为制取气体的常见装置。（部分夹持仪器省略） ①实验室用氯酸钾和二氧化锰共热制取氧气，选用的发生装置是 　 　（选填编号），实验中反应消耗0.02mol氯酸钾，理论上可生成氧气 　 　g（根据化学方程式计算）； ②实验中若要测生成的氧气体积，应选择的收集方法是 　 　； ③实验室制取二氧化碳的反应的化学方程式为 　 　，选择的装置组合是 　 　（编号），检验二氧化碳集满的方法是 　 　； ④实验室可用图一发生装置制二氧化碳，其优点是 　 　，若实验中关闭弹簧夹时，导致的后果是 　 　；将二氧化碳发生装置连接压强传感器及电脑如图二所示进行实可测得实验过程中试管内气体压强变化情况，其结果局部放大后见图三所示，解释数据ab段对应的试管内压强变大的原因 　 　。 35、（2024奉贤一模）下图是实验室制取气体的部分装置，请按要求回答问题。 （1）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取，反应的化学方程式为________；可用D装置收集，说明具有的物理性质是________；若用E装置测量产生的体积，集气瓶中的水未装满________（选填“会”或“不会”）影响测量结果。 （2）F中铂丝也可以催化过氧化氢分解产生氧气。实验过程中，若观察到安全管内液面上升，说明装置内压强过大，此时可以采取的安全措施是________。 （3）实验室用大理石和稀盐酸制取，A-C中可选择的发生装置是________（填装置序号），制取二氧化碳至少需要消耗________g碳酸钙？（根据化学方程式列式计算） 36.（2024浦东一模）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。 1.（2024·湖南永州·一模）化学兴趣小组设计V形管进行空气中含量的测定（白磷燃烧所需最低温度为）。下列关于该实验的说法不正确的是 A．该装置与教材中相比更环保 B．白磷燃烧时产生大量白烟 C．实验结束后量筒中的水最终剩 D．若橡胶塞未塞紧，则测得的体积分数偏低 2.2024·北京·中考真题）用如图所示装置进行实验，测定出空气中约占（按体积计算）。下列叙述不正确的是（ ） A．②中瓶内空气的体积约为200mL B．可加热铁丝引燃铜匙中的白磷 C．白磷的作用是消耗②中瓶内的 D．最终注射器活塞移至约40mL刻度线处 3.（2024·四川德阳·二模）已知氯酸钾和高锰酸钾都可用于实验室制取氧气：氯酸钾在二氧化锰催化下受热分解为氯化钾和氧气，高锰酸钾受热分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气。某同学误将少量高锰酸钾当成二氧化锰加入氯酸钾中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如图所示。下列说法错误的是 A．a代表氯酸钾，c代表氧气 B．t1时刻，加热的固体中开始产生二氧化锰 C．t2时刻，氯酸钾开始分解 D．t3时刻，高锰酸钾和氯酸钾均分解完全 4.（2024黄浦一模）实验室制取氧气是重要的实验活动。 （一）为探究用氯酸钾制取氧气时，加入的二氧化锰的质量是否越多催化效果越好，甲同学将两种物质按如表所示的质量均匀混合，分别加入编号为A～H的试管中，搭建如图1所示装置（气密性良好），进行实验。 试管编号 A B C D E F G H 氯酸钾质量（g） 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 二氧化锰质量（g） 0.2 0.3 0.4 0.5 0.65 1.0 1.3 2.0 记录各自生成300mL氧气所需的时间，计算生成氧气的速度，如图2所示。 ①写出试管中反应的化学方程式 　 　。 ②如图收集氧气的方法利用了氧气具有 　 　的性质。 ③分析实验结果，你得出的结论是 　 　。 （二）用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气。 ④用向上排空气法收集氧气，集满后集气瓶应 　 　（选填“正放”或“倒放”）于桌面。 ⑤氧化铁也可作过氧化氢溶液制取氧气的催化剂。为比较氧化铁和二氧化锰的催化效果，请将实验方案补充完整。 实验用品：3%过氧化氢溶液、氧化铁、二氧化锰、量筒、电子天平以及其他所需用品 实验装置：提供如图3所示装置（气密性良好）。 实验步骤及需要记录的数据：　 　。 5.（2024·陕西榆林·模拟预测）如图是一个具有刻度和可滑动活塞的玻璃容器，其中装有空气和足量的白磷，将它放在盛有沸水的烧杯上方，进行实验。 (1)请完成实验报告： 实验目的 实验现象 实验结论 测定空气中氧气的体积分数 ①白磷燃烧， ，放热；②活塞先右移，后左移，最后停在刻度约为8的位置上。 空气中氧气的体积分数为 。 (2)在上述实验过程中，下图能正确表示玻璃容器内压强变化的是________（填字母）。 A． B． C． D． (3)白磷足量的目的是 。 1.（2024·吉林·中考真题）为探究铜的化学性质，某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行下图所示实验，观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线图。其中终点D（203，6.15%）表示时间为203秒时，装置中氧气含量为6.15%。结合图示判断下列说法错误的是（ ） A．加热前的空气样品中氧气含量为20.99% B．铜在加热条件下能与氧气发生化学反应 C．拐点C至终点D所对应的时间范围内，装置内物质的总质量逐渐减少 D．通过现象证据和数据证据，可以从定性和定量的视角分析得出合理解释 2．（2024·江苏常州·中考真题）兴趣小组对我国的太空舱制取氧气系统(其剖面如图所示)进行了研究性学习。    I．多角度认识制氧原理电源 （1）太空舱制氧系统中电源A极是 极；将燃着的蜡烛放入b管收集的气体中，看到燃烧 。 （2）太空舱制氧原理的化学方程式为 ，反应过程中种类和数目均没有发生变化的微粒是 (用符号表示)。 （3）太空舱制氧过程中消耗的水和生成的氧气的质量关系是___________(填序号)。 A．   B．   C．   D．   II．多措施提高制氧效率 【查阅资料】 提高电解效率的措施主要包括：增强水的导电性、改变电解温度、设置超声波场等。 【讨论分析】 （4）用30%的KOH溶液代替水进行电解，增大了水中 的浓度，增强了水的导电性。 （5）升高电解温度能提高制氧效率的原因之一是：温度升高，微粒 。 （6）如图分别为两种不同条件下不锈钢电极表面的气泡直径分布情况图。    ①气泡覆盖在电极表面使电解反应界面 (选填“增大”或“减小”)，降低了电解效率。 ②超声波振动能提高电解效率的原因是 。 3．（2024·山东东营·中考真题）特定人群、环境对氧气的需求不同。如何基于特定需求设计和制作简易供氧器呢？在老师的指导下，同学们开展了下列活动。 【界定任务】 （1）小英同学认为，首先了解制作简易供氧器的供氧原理再确定制取装置。同学们一致认为制作简易供氧器还需要考虑物质变化、能量变化、反应速率、制得氧气的纯度、制氧剂的用量和配比等。根据 确定发生装置，根据氧气的密度和溶解性等确定收集装置。 【建构模型】 老师提供了以下实验装置，同学们选择装置用过氧化氢分解和加热高锰酸钾的方法获得氧气。 （2）仪器a的名称： ；仪器b的名称： 。 （3）加热高锰酸钾制取氧气应选择的制取装置是 （填字母序号），用过氧化氢制取氧气的化学方程式为 。 【模仿改造】 化学制氧机（原理图见图1）利用过碳酸钠白色固体、二氧化锰黑色粉末产生氧气。过碳酸钠（）加水溶解会分解生成碳酸钠和过氧化氢。用该制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内有黑色粉末翻腾，变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。 （4）加湿过滤仓不仅可以过滤杂质，利用氧气 溶于水的性质，使氧气变得湿润；而且根据 来判断产生氧气的速率。 （5）验证加湿过滤仓导出的气体是氧气的方法： 。 （6）制氧机内部气流采用高压进低压出（即产生的气体在高处聚集，经导管从低处进入加湿过滤仓）的方式，可能的原因有 。 （7）选择制作简易供氧器的反应原理时，不需要考虑的因素是 。 A．原料是否价廉易得    B．所制气体的性质    C．反应速率是否适中 D．制得气体是否纯净    E．实验条件是否易于控制    F．是否安全、环保 【评价反思】 展示环节，小英同学所在小组制作的简易供氧器（如图2）得到了大家的好评，并提出如下修改意见：在导管出口处加装一个带有调气阀的鼻氧管，以提高适用性。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！34 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 空气与氧气 内容早知道 ☛第一层 巩固提升练（5大考点） 考点一 空气中氧气含量的测定 考点二 空气的成分和用途 考点三 氧气的性质和用途 考点四 氧气的制备 ☛第二层 能力提升练 ☛第三层 拓展突破练 空气中氧气含量的测定 1．化学史：法国化学家 拉瓦锡 最早通过定量的方法得出空气由氧气和氮气组成的结论。 2．用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验： （1）红磷燃烧反应的符号表达式 P + O2 P2O5 。 （2）实验开始时，先在集气瓶里放少量水的目的 吸热降温；吸收生成的白烟 。 （3）实验现象：红磷燃烧产生大量 白烟 ，放热，松开弹簧夹后 烧杯内的水沿导 管进入集气瓶中约占1/5体积 。 （4）若测得结果小于1/5，可能原因有（写两点） 红磷的量不足 、 装置漏气 ； 若测得结果大于1/5，可能原因有（写一点） 没夹紧弹簧夹，红磷燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出（或插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气受热逸出等） 。 1.（2024·内蒙古赤峰·中考真题）空气是地球上宝贵的自然资源，人类对空气的认识经历了漫长的研究和探索过程。如图是测定空气中氧气含量的改进实验装置（夹持装置已省略），对该实验认识正确的是 A．现象：实验过程中，红磷燃烧，产生大量白雾 B．推论：实验后，玻璃管中剩余气体具有可燃性 C．分析：红磷的量多或少，都不会影响实验结果 D．评价：用改进装置实验，能减少对空气的污染 【答案】D 【解析】A、实验过程中，红磷燃烧，产生大量白烟，A错误； B、实验后，红磷有剩余，且不再燃烧，说明玻璃管中剩余气体不具有可燃性，B错误； C、红磷必须过量，确保试管中的氧气被完全消耗，红磷不足会导致试管中有氧气剩余，测量结果偏小，C错误； D、红磷燃烧产生的五氧化二磷是有毒物质，该装置在密封装置内引燃红磷，能减少五氧化二磷对空气的污染，D正确。 故选：D。 2.（2024·云南文山·二模）如图所示装置可用于测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内加入少量水，并做上记号。下列说法不正确的是 A．该实验证明氧气体积约占空气总体积的 B．实验时红磷一定要足量 C．点燃红磷缓慢伸入集气瓶中后，再塞紧瓶塞 D．这个实验能证明氮气难溶于水，不支持燃烧的性质 【答案】C 【详解】A、红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，生成五氧化二磷固体，集气瓶内压强减小，待装置冷却至室温，打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶，进入的水的体积就是空气中氧气的体积，进入水的体积约占集气瓶内空气体积的五分之之一，则该实验证明氧气体积约占空气总体积的五分之一，故选项说法正确； B、实验时红磷一定要足量，以保证将集气瓶内的氧气耗尽，故选项说法正确； C、点燃红磷伸入瓶中时，缓慢伸入，会使集气瓶中的气体受热膨胀排出一部分，倒流入集气瓶中水的体积偏大，进而会导致实验结果偏大，故选项说法错误； D、空气主要含有氧气和氮气，足量的红磷燃烧一段时间后熄灭，说明剩余的主要气体氮气不能支持燃烧；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气体体积的五分之一，水不再继续进入，说明氮气难溶于水，故选项说法正确； 故选：C。 3．（2024·安徽滁州·二模）某化学兴趣小组的同学设计了如下图所示装置测定空气中氧气含量。下列分析错误的是 A．生石灰的作用是与水反应放热使温度达到白磷的着火点 B．实验前要将注射器的活塞向左移动到最左端 C．白磷熄灭后，要等到试管恢复至室温时才能打开弹簧夹 D．该设计的优点有环保、便于直接读数、测量结果准确等 【答案】B 【详解】A、生石灰遇水会放出大量热，向烧杯中加水是为了提高烧杯内的温度，从而达到白磷的着火点，使试管内的白磷燃烧，A正确； B、由于试管内白磷燃烧消耗氧气，气压下降，在大气压作用下试管活塞会向左移动，移动的体积约等于试管内消耗的氧气的体积，因此实验前需要将活塞向右移动至最右端，B错误； C、实验需要待白磷熄灭并冷却至室温后再打开弹簧夹﹐否则容器内气压偏大，测量结果会偏小，C正确； D、该实验中白磷燃烧生成的有毒物质五氧化二磷不会逸散至空气中造成污染，通过注射器刻度变化可以直接读出消耗氧气的体积，同时，也避免了常规方法中使用红磷时伸入集气瓶过慢导致的误差，故优点有：环保、便于直接读数、测量结果准确等，D正确。 故选B。 4.（2024·湖南永州·一模）某校化学兴趣小组同学设计了如图所示的两个实验装置进行空气中氧气含量的测定实验。 (1)实验1中，能说明空气中氧气的体积分数约为五分之一的实验现象是 。实验结束后发现实际测定结果小于五分之一，造成这种实验误差的原因可能是 (写一点)。 (2)实验2中，用实际容积为40mL的试管作反应容器，将过量的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管口，将导管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器连接，若打开弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分燃烧直至反应结束。 ①试管冷却至室温后，活塞最终移动至约 mL处停止。 ②为了使该实验反应更充分，可采取的措施是 (填字母)。 A．实验前将白磷平铺在试管中 B．增加白磷的质量 C．实验时反复推拉注射器的活塞 (3)实验2装置相比于实验1装置的优点是 (写一点)。 【答案】(1) 红磷熄灭，装置冷却至室温后，打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶内，最终液面约上升至1刻度处 未等装置冷却至室温便打开弹簧夹 (2) 8 AC (3)反应始终在密闭容器中进行，可以减小误差(或实验中没有污染物逸散到空气中，不会造成空气污染等) 【详解】（1）红磷燃烧消耗集气瓶内氧气，红磷熄灭，装置冷却至室温后，打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶内，因为氧气约占空气体积的五分之一，所以集气瓶内的液面最终约上升至1刻度处； 未等装置冷却至室温便打开弹簧夹，会使进水量偏少，导致测定结果偏小；红磷量不足，氧气未被完全消耗，会使进水量偏少，也会导致测定结果偏小等；（合理即可） （2）①用酒精灯加热白磷，充分燃烧直至反应结束，装置冷却至室温后，针筒注射器的活塞从原来的20mL刻度移动到约处； ②为了使氧气反应更充分，实验中可采取的措施有让白磷平铺在试管中，并反复推拉注射器的活塞等，实验时用到的白磷已经是过量的，继续增加白磷的量不能使反应更加充分，故选AC； （3）实验2反应前后始终在密闭容器中，可以减小误差，同时产物五氧化二磷不会逸散到空气中，不会造成空气污染。 5.（2024·四川成都·中考真题）空气中含有多少氧气呢？学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。 资料：1．红磷的着火点是240℃，白磷的着火点是40℃。 2．相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比。 3．相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比。 【史料研究】 二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装置测出氧气约占空气体积的1/5。 (1)加热时，曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末，玻璃钟罩内的现象是 ，产生该现象的原因是 。 【设计与实验】 设计并利用图2装置测空气里氧气含量。 (2)主要步骤如下，正确的顺序为 （填序号）。 ①弹簧夹夹紧胶皮管 ②红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹 ③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子 ④在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间分成5等份 (3)实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是 。 【优化与实验】 同学们利用图2装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”。经讨论后，分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验，记录并处理数据分别如图4、图5。 (4)图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原因可能是 。 (5)图5中BC段压强增大，原因是 。计算白磷消耗的氧气占空气体积的 %（精确到0.01%）。 【反思与交流】 (6)图2实验水面未达到刻度“1”，原因是装置中的氧气未消耗完。红磷燃烧不能将氧气消耗完的主要原因是 。 (7)上述实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒，对环境“不友好”。结合实验原理和药品弊端，可选择的替代药品有 （写一种）。 【答案】(1) 汞液面上升 汞与氧气反应，钟罩内气体减少，气压减小 (2)④①③② (3)氮气 (4)反应结束后，温度下降气体逐渐混合均匀/温度下降水蒸气变成液态，氧气含量增大 (5) 反应刚开始，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大 19.37 (6)反应一段时间后，氧气浓度下降到一定程度，燃烧放出的热量减少，温度降低到红磷着火点以下，红磷熄灭，所以氧气消耗不完（合理即可） (7)铜粉 【详解】（1）汞与氧气反应生成氧化汞，导致钟罩内气体减少，气压减小，玻璃钟罩内汞液面上升； （2）该实验操作的正确顺序是：检验装置的气密性。在集气瓶中加入少量水，并将水面上方空间分成5等份；用弹簧夹夹紧胶皮管；点燃红磷，立即伸入瓶中并把塞子塞紧；待红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹；故答案为：④①③②； （3）由于氧气占空气体积的五分之一，红磷燃烧消耗了氧气，实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是氮气； （4）白磷燃烧消耗氧气并放出热量，而其他气体不变，氧气的含量逐渐减小，但反应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀或温度下降水蒸气变成液态，导致氧气的含量逐渐增大； （5）红磷燃烧放热，温度升高，装置内压强增大，消耗氧气，装置内压强减小，温度升高所增加的气压大于氧气消耗所减小的气压，所以BC段压强增大；用如图所示数据计算，用这种方法测得的空气中氧气的体积分数是：； （6）红磷燃烧发热，但反应一段时间后，氧气浓度下降到一定程度，燃烧放出的热量减少，温度降低到红磷着火点以下，红磷熄灭，导致氧气消耗不完； （7）铜粉在空气中加热生成氧化铜固体，不会造成污染。 空气的成分和用途 1.空气中各种成分的含量：按 体积 分数算，氮气约占 78 %，氧气约占 21 %，稀有气体约占 0.94 %，CO2占 0.03 %。（其中稀有气体的成分包括 氦 、 氖 、 氩 、氪、氙、氡） 2.物质的性质与用途：（1）氮气：可以用作焊接金属的保护气或充进食品包装中防腐，是因为氮气 化学性质稳定 。（2）氧气：能用于炼钢、气焊、气割是因为氧气能 支持燃烧 。（3）稀有气体：化学性质很不活泼，用作 保护 气；通电时会发出不同颜色的光，用于 制作霓虹灯 。 3．空气污染：（1）气体污染物有： CO 、臭氧、SO2、NO2，（2）固体污染物：可吸入颗粒物（PM10）、 细颗粒物 （PM2.5）。（3）污染指数：污染指数越大，空气质量越 差 。 6．（2024·广东广州·中考真题）空气是人类生产活动的重要资源。下列关于空气的说法不正确的是（ ） A．空气是工业制取氧气的廉价、易得的原料 B．人呼吸空气时呼出的气体中只含有二氧化碳 C．将氮气充入食品包装袋中可起到防腐作用 D．倡导“低碳”生活有利于减少温室气体的排放 【答案】B 【解析】A、工业制取氧气其原理是利用液氮和液氧的沸点不同，首先从液化空气中分离出氮气，然后再得到纯度较高的氧气，故空气是工业制取氧气的廉价、易得的原料，正确； B、人体呼出的气体中大部分是氮气，除了水、二氧化碳、氧气外，还有稀有气体，错误； C、常温下，氮气的化学性质不活泼，可用作保护气，故将氮气充入食品包装袋中可起到防腐作用，正确； D、二氧化碳的过量排放会导致温室效应加剧，故倡导“低碳”生活有利于减少温室气体的排放，正确； 故选B。 7．（2024·山东青岛·中考真题）下列关于空气及其成分的说法，不正确的是（ ） A．通过分离液态空气可制得氧气和氮气 B．氧气化学性质稳定，可延长食品保质期 C．液氮汽化吸收大量的热，可作制冷剂 D．稀有气体通电发出不同颜色的光，可制作电光源 【答案】B 【解析】A、利用液氮和液氧的沸点不同，可以通过分离液态空气可制得氧气和氮气，故选项说法正确； B、氮气化学性质稳定，可延长食品保质期，而氧气的化学性质比较活泼，不能延长食品保质期，故选项说法不正确； C、液氮汽化吸收大量的热，使周围的温度降低，可作制冷剂，故选项说法正确； D、稀有气体通电能发出不同颜色的光，可制作电光源，故选项说法正确； 故选B； 8.（2024·河北·中考真题）近年来，我省各地新增许多公园。公园里空气清新，水净草绿。下列说法正 确的是（ ） A．空气中氧气的含量最高 B．空气是一种宝贵的资源 C．清澈透明的湖水是纯水 D．大水漫灌比滴灌更节水 【答案】B 【解析】空气中氧气的体积分数约为 21%，氮气的体积分数约为 78%，空气中氮气的含量最高，而不是氧气，A错误；空气中的各种成分作为原料广泛用于化工、炼钢、石油加工、运输、电光 源等领域，是人类生产活动的重要资源，B正确；清澈透明的湖水中含有溶解的物质、微生物、悬浮物等杂质，清澈透明的湖水是由多种物质组成，属于混合物，不是纯水，C错误；大水漫灌是指将大量的水直接浇灌在农田或其他区域上，很多水可能会蒸发、流失或渗透到地下，滴灌是一种更加节水的灌溉方式，它通过滴头将水缓慢地滴入植物根部附近的土壤中，减少了水的蒸发和流失，D错误。 9．（2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题）空气成分中体积分数最大的是（ ） A．氮气 B．氧气 C．水蒸气 D．稀有气体 【答案】A 【解析】空气的成分按体积计算，大约是：氮气占 78%、氧气占 21%、稀有气体占 0.94%、二氧化碳占 0.03%、其它气体和杂质占0.03%，故空气成分中体积分数最大的是氮气。 故选A。 10.（2023·重庆·模拟预测）氧气与人类的生活、生产有着很密切的关系，是人类维持生命不可缺少的物质。下列有关氧气的说法正确的是 A．氧气具有可燃性，可用于炼钢 B．鱼能够在水中生存，说明氧气易溶于水 C．工业上用分离液态空气制氧气 D．硫在氧气中燃烧生成三氧化硫 【答案】C 【详解】A、氧气具有助燃性，可用于炼钢，没有可燃性， 错误； B、鱼能够在水中生存，说明水中能溶解一定量的氧气，不能说明氧气易溶于水，错误； C、氧气和氮气的沸点不同，工业上用分离液态空气制氧气，正确； D、 硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，不是三氧化硫，错误。 故选C。 11.（湖南省益阳市期末）下列物质排放到空气中，不会造成大气污染的是 A. 二氧化碳 B. 二氧化氮 C. 二氧化硫 D. 可吸入颗粒物 12．（2024·陕西咸阳·一模）冰箱中常用“气调保鲜”来达到对食物保鲜的效果，如图所示是工业上用膜分离技术实现“气调保鲜”的流程： (1)在空气分离后，进入冰箱保鲜室内的气体是 （填“富氧空气”或“富氮空气”），这一保鲜原理主要是 。 (2)膜分离得到“富氧空气”，此过程属于 （填“物理”或“化学”）变化。 (3)下列关于“富氧空气”的说法正确的是______（填字母）。 A．潜水员水下作业时携带“富氧空气”，是因为氧气能供给呼吸 B．“富氧空气”中氧气和其他气体的体积比可能为1：5 C．“富氧空气”压缩后变成液体，分子间的间隔会变大 D．“富氧空气”中的各气体的化学性质改变了 【答案】(1) 富氮空气 氮气化学性质稳定，能够防止食物被氧化 (2)物理 (3)A 【详解】（1）由图示可知，分离后通入冰箱保鲜室内的气体是富氮空气，氮气的化学性质稳定，可作保护气，能够防止食物被氧化； （2）膜分离得到“富氧空气”，此过程中没有新物质生成，属于物理变化； （3）A、潜水员水下作业时携带“富氧空气”，是因为氧气能供给呼吸，故选项说法正确； B、“富氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体，所以富氧空气中氧气和其他气体的体积比大于1：5，故选项说法错误； C、“富氧空气”压缩后变成液体，分子间的间隔会变小，故选项说法错误； D、“富氧空气”中的各气体的化学性质保持不变，故选项说法错误； 故选：A。 13．（2024·辽宁抚顺·一模）人类每时每刻都离不开空气，没有空气就没有生命。根据空气中物质的相关知识完成下列问题。 (1)人类时刻离不开空气，原因是空气中的氧气能 。 (2)空气成分中可做多种电光源的是 (3)能充入食品包装中用以防腐的气体是 。 (4)2023年杭州成功举办了第十九届亚运会。开幕式采用了数字烟花代替传统火药烟花，通过运用三维动画、增强现实等数字科技，真实还原烟花场地的视听效果，给观众带来绚烂的视觉盛宴。传统火药烟花燃放时会产生以下物质，其中不会污染空气的是_______________（填字母序号）。 A．二氧化碳 B．二氧化氮 C．二氧化硫 D．烟尘 (5)以下是国家关于空气的污染指数与质量级别、质量状况的对应关系表。 空气质量指数 0~50 51~100 101~150 151~200 201~300 300以上 空气质量级别 一级 二级 三级 四级 五级 六级 空气质量状况 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 抚顺市某一时间测得空气质量指数为23，则此时其空气质量状况是 。 【答案】(1)供给呼吸 (2)稀有气体 (3)氮气/N2 (4)A (5)优 【详解】（1）由于空气中的氧气能供给呼吸，所以人类时刻离不开空气； （2）空气成分中的稀有气体通电可发出不同颜色的光，则可做多种电光源； （3）氮气的化学性质稳定，可用作保护气，化学式为N2； （4）空气污染物包括：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物、细颗粒物和臭氧，水蒸气和二氧化碳均属于空气的成分，不属于空气污染物，故选A； （5）抚顺市某一时间测得空气质量指数为23，在0～50之间，则此时其空气质量状况是优。 氧气的性质和用途 1．O2的物理性质：常温O2是一种 无 色 无 味的气体，密度比空气的 大 ， 不易溶 于水， 降温加压可变为 淡蓝 色的液体或固体，通常贮存在 蓝 色的钢瓶中。 2．检验O2的方法： 将带火星木条伸入集气瓶中 ，若 木条复燃 ，则是氧气。 3．氧气的化学性质： （1）红磷燃烧。现象：产生大量 白烟 ，放热。反应的符号表达式 P + O2 P2O5 。 （2）硫在氧气中燃烧。现象：发出明亮 蓝紫 色火焰，生成有 刺激性 气味的气体，放热。反应的符号表达式 S＋O2 SO2 。实验时要提前在瓶底放少量水的作用是 吸收生成的SO2，防止污染空气 。（在空气中燃烧产生 淡蓝 色的火焰） （3）木炭在氧气中燃烧。现象：发出明亮的 白 光，生成能使 澄清石灰水 变浑浊的气体，放热；反应的符号表达式 C＋O2 CO2 。（在空气中燃烧发出 红 光） （4）铁在氧气中燃烧。现象：剧烈燃烧、 火星四射 ，生成 黑 色固体，放热。反应的符号表达式 Fe＋O2 Fe3O4 。瓶底的水或沙子的作用 防止高温熔融物溅落，炸裂集气瓶底 ；铁丝绕成螺旋状是为了 增大受热面积，使铁丝持续燃烧 。 14.（2024·山东枣庄·中考真题）关于氧气性质的实验，下列现象与化学方程式均正确的是（ ） 选项 实验 现象 化学方程式 A 木炭在氧气中燃烧 发出红光，生成黑色固体 B 铁丝在氧气中燃烧 火星四射，生成黑色固体 C 镁带在空气中燃烧 发出耀眼的白光，生成白色固体 D 红磷在空气中燃烧 产生黄色火焰，生成黄烟 【答案】B 【解析】A、木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，现象不正确；碳燃烧生成二氧化碳，方程式正确，该选项不符合题意。 B、铁丝在氧气中，剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，现象正确；铁丝燃烧生成四氧化三铁，方程式正确，该选项符合题意。 C、镁燃烧时发出耀眼的白光，生成白色固体，现象正确；镁燃烧生成氧化镁，氧化镁的化学式为MgO，正确的方程式为，该选项不符合题意。 D、红磷燃烧，产生黄色火焰，产生大量白烟，现象不正确；红磷燃烧生成五氧化二磷，正确的方程式为，该选项不符合题意。 故选B。 15．（2024·黑龙江牡丹江·中考真题）下列关于氧气用途的说法错误的是（ ） A．炼钢 B．航天燃料 C．医疗急救 D．潜水 【答案】B 【解析】A、氧气具有助燃性，可用于炼钢，该选项不符合题意； B、氧气具有助燃性，可用作助燃剂，用于航天，氧气不具有可燃性，不可用作燃料，该选项符合题意； C、氧气可以供给呼吸，可以用于医疗急救，该选项不符合题意； D、氧气可以供给呼吸，可以用于潜水，该选项不符合题意； 故选：B。 16．（2024·黑龙江牡丹江·中考真题）下列物质在空气中燃烧产生大量白烟的是 A．红磷 B．木炭 C．硫 D．铁 【答案】A 【详解】A、红磷在空气中燃烧，放出大量的热，产生大量的白烟，故A符合题意； B、木炭在空气中燃烧发红光，放热，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体，没有白烟产生，故B不符合题意； C、硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，放出热量，产生有刺激性气味的气体，不产生白烟，故C不符合题意； D、铁丝在空气中不能燃烧，故D不符合题意。 故选A。 17．（2024·云南曲靖·二模）下列变化与空气中的氧气无关的是 A．水果腐烂 B．饼干久置变软 C．木炭燃烧 D．动植物呼吸 【答案】B 【详解】A、水果腐烂是因为水果与空气中的氧气发生了缓慢氧化，与氧气有关，不符合题意； B、饼干久置变软，是因为饼干吸收了空气中的水蒸气，与氧气无关，符合题意； C、木炭燃烧是木炭与氧气发生了氧化反应，与氧气有关，不符合题意； D、动植物呼吸是因为发生了缓慢氧化，与氧气有关，不符合题意。 故选B。 18．（2024·四川内江·二模）以下实验现象的描述，正确的是 A．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 B．碳在氧气中燃烧发出白光，放出大量的热，生成使澄清石灰水变浑浊的气体 C．硫在氧气中燃烧产生微弱的淡蓝色火焰，并生成SO2气体 D．红磷在氧气中燃烧发出耀眼的白光，并产生大量的白雾 【答案】B 【详解】A、铁丝在空气中无法点燃，铁丝在氧气中点燃后剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，A错误； B、碳在氧气中燃烧发出白光，放出大量的热，生成使澄清石灰水变浑浊的气体，B正确； C、硫在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体，且生成SO2气体是实验结论而不是实验现象，C错误； D、红磷在氧气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，产生大量白烟，而不是白雾，D错误。 故选：B。 19．（2024·河南安阳·一模）有一瓶充满空气的集气瓶，用化学方法除去其中的氧气，又不增加其他气体成分。下列物质在该瓶中燃烧后可以达到实验目的的是 A．木炭 B．硫 C．铁丝 D．红磷 【答案】D 【详解】A、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，不符合题意； B、硫在空气中燃烧生成二氧化硫气体，不符合题意； C、铁丝在空气中不燃烧，不能消耗氧气，不符合题意； D、红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，既除去了氧气，又不增加其他气体成分，符合题意。 故选：D。 20．（2024·天津滨海新·一模）下列实验现象描述正确的是 A．木炭在空气中燃烧产生蓝紫色火焰 B．镁在空气中燃烧发出耀眼的白光 C．硫在氧气中燃烧生成无色无味气体 D．红磷在空气中燃烧产生大量的白雾 【答案】B 【详解】A、木炭在空气中燃烧，不会产生蓝紫色火焰，说法错误； B、镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，生成白色粉末状固体，说法正确； C、硫在氧气中燃烧时，发出蓝紫色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体，说法错误； D、红磷在空气中燃烧产生大量白烟，不是白雾，说法错误； 故选：B。 21．（2024·广西南宁·模拟预测）下列关于氧气的说法正确的是 A．能使带火星的木条复燃 B．易溶于水 C．可用作火箭燃料 D．物质与氧气的反应都很剧烈 【答案】A 【详解】A、氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，正确； B、氧气不易溶于水，错误； C、氧气具有助燃性，不具有可燃性，不能作燃料，错误； D、不是所有的物质与氧气的反应都很剧烈，例如铁生锈速率较慢，错误。 故选A。 22.（2024·河南·模拟预测）小明同学学习了氧气的性质之后进行了如图整理。 (1)反应①木炭在点燃的情况下伸入盛有足量氧气的集气瓶中，则生成物X为 。 (2)反应②实验，Y可以是 (写出一种物质名称)。 (3)在反应④实验中，观察到白磷燃烧，发出白光，冒出大量 。 【答案】(1)CO2/二氧化碳 (2)石蜡(或甲烷，答案合理即可) (3)白烟 【详解】（1）反应①是木炭在点燃的情况下伸入盛有氧气的集气瓶中，则木炭燃烧的生成物X是二氧化碳，化学式为CO2。故填：CO2或二氧化碳。 （2）Y可以是石蜡或甲烷等物质，在氧气中完全燃烧的生成物均是二氧化碳和水。故填：石蜡(或甲烷，答案合理即可)。 （3）白磷燃烧发出黄光，冒出大量白烟。故填：白烟。 23．（2024·山西吕梁·三模）实验课上，同学们用制取的氧气设计了如下实验方案来验证影响燃烧剧烈程度的因素。请根据下列提示，补全实验内容： (1)实验方法：将盛放相同质量的硫粉的 (填仪器名称)同时伸入盛有空气和氧气的集气瓶中。 (2)实验原理： (用化学方程式表示)。 (3)实验现象： 。 (4)实验结论： 。 【问题与交流】 (5)集气瓶中放入水的目的是 。 【答案】(1)燃烧匙 (2) (3)硫粉在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，在氧气中剧烈燃烧，产生蓝紫色火焰；二者都产生具有刺激性气味的气体 (4)氧气含量越多，燃烧越剧烈 (5)吸收二氧化硫，防止污染空气 【详解】（1）根据图中所示，仪器名称为：燃烧匙； （2）硫与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化硫，反应的化学方程式为：； （3）实验现象：硫在空气中燃烧产生微弱的淡蓝色火焰，产生刺激性气味的气体，同时放出热量；硫在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰，产生刺激性气味的气体，同时放出热量； （4）空气和氧气不同之处在于氧气的浓度不相同，因此实验结论：相同条件下，氧气的浓度越高，燃烧越剧烈； （5）硫在氧气中燃烧，生成的二氧化硫能够溶于水，集气瓶中预先留少量水的作用是吸收二氧化硫，防止污染空气。 24．（2024·河北廊坊·一模）如图是铁丝在氧气中燃烧的实验：用锥形瓶收集满氧气，向锥形瓶中倒入少量水；在螺旋状铁丝底端系一根火柴，点燃火柴，待火柴快燃尽时，将铁丝由上而下缓慢伸入锥形瓶内并塞紧瓶塞，观察到铁丝在锥形瓶内剧烈燃烧。 (1)铁丝燃烧的化学方程式为 。 (2)铁丝绕成螺旋状的目的是 。 (3)实验结束后，冷却到室温，打开橡胶塞时比较费力，原因是 。 【答案】(1) (2)增大铁丝与氧气的接触面积，使其充分燃烧 (3)铁丝在氧气中燃烧，装置中气体减少，压强减小，小于外界大气压 【详解】（1）铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的化学方程式为：； （2）铁丝绕成螺旋状的目的是是增大铁丝与氧气的接触面积，使其充分燃烧； （3）铁丝在氧气中燃烧，装置中气体减少，压强减小，小于外界大气压，导致实验结束后，冷却到室温，发现打开橡胶塞比较费力。 氧气的制备 1．氯酸钾制氧气：（1）发生装置选择 A 。（2）反应符号表达式： KClO3 KCl + O2 。 2．过氧化氢制氧气：（1）发生装置选择 BC ，（2）反应符号表达式： H2O2 H2O＋O2 。 3．制取氧气收集装置的选择：（1）收集装置选择 EF ，如果要收集较为纯净的氧气应选择 F 。 （2）用排空气法收集氧气验满的操作是 将带火星木条放在集气瓶口，木条复燃则已满 。 4．操作注意事项与装置特点：（1）A装置试管口为何要略向下倾斜？ 防止冷凝水回流到热的试管底部 ； （2）B装置长颈漏斗下端为何要形成液封？ 防止生成的氧气从长颈漏斗逸出 ； （3）C装置的优点是 可以控制反应速率 ；（4）F装置收集时，当看到 气泡连续、均匀冒出 时，方可收集。 5．工业制取氧气。方法：分离 氮气 ，原理：利用液氮和液氧的 沸点 不同，进行分离。此过程属于 物理 变化（填“物理”或“化学”），制得的“工业液氧”是 混合物 （“纯净物”或“混合物”）。 6．检验装置气密性的方法（右图）： 将导管伸入水中，用手握紧试管，若导管口 有气泡冒出 ，说明装置气密性良好。 25.（2024·广东·中考真题）实验室制取O2，下列操作、药品和装置选择不合理的是 A．选择药品 B．检查气密性 C．发生装置 D．收集装置 【答案】C 【详解】A.实验室可以通过加热高锰酸钾生成氧气，故A正确； B.有气体生成或参与的反应需要进行气密性检查，用手捂住试管，导管口放水中，如果导管口有气泡生成，松手后，导管内形成一段水柱，说明气密性良好，故B正确； C.加热固体制取氧气时，试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流，使试管炸裂，故C错误； D.氧气密度比空气大，可以用向上排空气法，多功能瓶收集氧气时，氧气应从长管通入，空气由短管排出，故D正确； 故选C。 26.．（2024·湖南·中考真题）下列发生装置中，可用于实验室加热高锰酸钾制取氧气的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A、用加热高锰酸钾的方法制取氧气，在生成氧气的同时，还有锰酸钾和二氧化锰生成，由于反应需要加热，所以发生装置应选A；实验室用高锰酸钾制取氧气时，固体粉末会随着氧气流顺着导管进入水槽，使水槽内的水变成紫红色（由于高锰酸钾溶于水显紫红色），为防止这种现象的发生，通常要在试管口放一棉花团，故正确； B、属于固液常温型，故错误； C、属于固液常温型，故错误； D、属于固液常温型，故错误。 故选A。 27．（2024·江苏扬州·中考真题）实验室用制取并用排水集气法收集较纯净的。下列实验操作的先后顺序合理的是 A．检查装置气密性时，先用手握住试管，再将导管的一端伸入水中 B．先向试管中加入固体，再检查装置气密性 C．实验时，先将导管伸入集气瓶中，再点燃酒精灯 D．气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯 【答案】D 【详解】A、检查装置的气密性时，应先将导管的一端伸入水中，然后用手紧握试管，观察导管口是否有气泡冒出，有气泡冒出，说明装置气密性良好，不符合题意； B、应先检查装置的气密性，然后向试管中加入高锰酸钾固体，防止装置漏气，浪费药品，不符合题意； C、实验时，先点燃酒精灯，待导管口气泡连续均匀冒出时，再将导管伸入集气瓶中开始收集氧气，因为一开始排出的是空气，不符合题意； D、气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水倒流，炸裂试管，符合题意。 故选D。 28．（2024·江苏苏州·中考真题）某实验小组设计如图实验对过氧化氢分解进行探究。 29下列相关说法不正确的是 A．对比实验甲和乙，探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响 B．对比实验乙和丁，探究MnO2对H2O2分解速率的影响 C．对比实验甲和丙，探究温度对H2O2分解速率的影响 D．对比实验甲、丙和丁，探究MnO2和温度对H2O2分解速率影响的程度 【答案】B 【详解】A、根据控制变量法，甲和乙的变量是过氧化氢的浓度，则对比实验甲和乙，探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响，故说法正确； B、实验乙和丁的变量有浓度和二氧化锰，变量不唯一，则甲、乙不能探究MnO2对H2O2分解速率的影响，故说法错误； C、甲和丙的变量是温度不同，丙的温度高，反应速率快，则对比实验甲和丙，探究温度对H2O2分解速率的影响，故说法正确； D、根据C项的分析，对比甲和丙可以探究温度对H2O2分解速率的影响，对比实验甲、丁，变量是二氧化锰，则可以探究MnO2对H2O2分解速率的影响，故说法正确。 故选B。 30．（2024·安徽·模拟预测）如图是某同学在实验室制取氧气并进行其性质实验时的部分操作，其中错误的是 A．倾倒过氧化氢溶液 B．排空气法收集氧气 C．检验氧气 D．铁丝在氧气中燃烧 【答案】B 【详解】A、向试管中倾倒过氧化氢溶液时，试管要倾斜，瓶塞要倒放，标签要对准手心，瓶口紧挨，图中所示操作正确； B、氧气的密度比空气的大，可选择向上排空气法收集氧气，收集时导管应伸入集气瓶的底部，图示导管伸入集气瓶太短，图中所示操作错误； C、氧气具有助燃性，则检验氧气时，可将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则说明为氧气，图中所示操作正确； D、铁丝在O2中燃烧时，为防止生成的高温熔融物溅落下来使瓶底炸裂，集气瓶的底部应放少量的水或铺一层细沙，图中所示操作正确； 故选：B。 31．（2024·山西太原·二模）化学实验是科学探究的重要途径，以下关于实验室用高锰酸钾制取氧气的实验操作中正确的是 A．先用手握住试管再将导管伸入水中观察导气管口是否有气泡冒出检验裴置的气密性 B．将铁夹夹在试管中部将高锰酸钾装入试管并在试管口塞一团棉花 C．收集气体结束时先熄灭酒精灯再把导气管移出水面 D．将带火星的小木条移近集气瓶口检验是否收集满气体 【答案】D 【详解】A、检查装置气密性时，应先将导管伸入水中，再用手握住试管，观察导气管口是否有气泡冒出，错误； B、将铁夹夹在试管中上部，在试管口塞一团棉花可以防止固体粉末进入导管，错误； C、收集气体结束时，应先把导气管移出水面，再熄灭酒精灯，以防止水倒吸进入试管，使试管炸裂，错误； D、检验氧气是否收集满时，应将带火星的小木条移近集气瓶口，观察木条是否复燃，正确。 故选D。 32．（2024·山西吕梁·三模）化学兴趣小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。图甲为供氧器的工作原理，下列说法正确的是 A．制氧剂可能是高锰酸钾 B．反应仓相当于实验室制取氧气的发生装置 C．图乙用作加湿过滤仓时，b管与病人相连 D．加湿过滤仓中水的作用之一是加快生成氧气的速率 【答案】B 【详解】A、高锰酸钾制氧气需要加热，根据图甲可知，该反应在常温下就可以进行，所以制氧剂不可能是高锰酸钾，故A错误； B、反应仓产生氧气，相当于实验室制取氧气的发生装置，故B正确； C、氧气密度比水小，则氧气应从b导管进入，a导管导出，所以与病人相连的是a管，故C错误； D、水不能加快氧气生成的速率，但可根据加湿过滤仓水中气泡的多少，观察氧气的输出速率，故D错误。 故选B。 33.（2024普陀一模）（多选）如图是实验室制取氧气的装置。相关分析正确的是 A. 分液漏斗中装双氧水 B. 打开活塞K，将液体全部放入 C. 反应结束，瓶中二氧化锰质量会减少 D. 排入烧杯中水的体积大于产生氧气的体积 【答案】AD 【解析】 【详解】A.分液漏斗中装液体药品双氧水，故A正确； B.打开活塞K，将液体逐滴放入，不是全部放入，故B错误; C.反应结束，瓶中二氧化锰是催化剂，质量不会减少，故C错误; D.由于滴入双氧水的体积会排出气体，过氧化氢分解是放热的，则排入烧杯中水的体积大于产生氧气的体积，故D正确； 故选:AD。 34（2024宝山一模）如图实验装置为制取气体的常见装置。（部分夹持仪器省略） ①实验室用氯酸钾和二氧化锰共热制取氧气，选用的发生装置是 　 　（选填编号），实验中反应消耗0.02mol氯酸钾，理论上可生成氧气 　 　g（根据化学方程式计算）； ②实验中若要测生成的氧气体积，应选择的收集方法是 　 　； ③实验室制取二氧化碳的反应的化学方程式为 　 　，选择的装置组合是 　 　（编号），检验二氧化碳集满的方法是 　 　； ④实验室可用图一发生装置制二氧化碳，其优点是 　 　，若实验中关闭弹簧夹时，导致的后果是 　 　；将二氧化碳发生装置连接压强传感器及电脑如图二所示进行实可测得实验过程中试管内气体压强变化情况，其结果局部放大后见图三所示，解释数据ab段对应的试管内压强变大的原因 　 　。 【答案】①A；0.96； ②E； ③CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；BC；将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，证明二氧化碳已收集满； ④可以控制反应的发生和停止；液体从长颈漏斗中溢出；关闭了活塞开关，试管内气体增多，压强变大。 【解答】解：①实验室用氯酸钾和二氧化锰共热制取氧气，属于固固加热型，则选用的发生装置是A，实验中反应消耗0.02mol氯酸钾，则氯酸钾的质量为0.02mol×122.5g/mol＝2.45g， 设理论上可生成氧气的质量为x， 2KClO32KCl+3O2↑ 245 96 2.45g x ＝ x＝0.96g 即理论上可生成氧气的质量为0.96g； ②实验中若要测生成的氧气体积，应选择的收集方法是E排水法，集气瓶中收集到的气体即为生成的氧气的体积； ③实验室用大理石或石灰石（主要成分是碳酸钙）与稀盐酸反应制取二氧化碳，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑，该反应为固液常温型，则发生装置选B，二氧化碳能溶于水，密度比空气大，收集二氧化碳可选C向上排空气法，则选择的装置组合是BC，二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧，则检验二氧化碳集满的方法是将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，证明二氧化碳已收集满； ④图一装置带有多孔塑料隔板和活塞开关，关闭活塞开关，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，打开活塞开关，气体导出，压强减小，液体重新进入试管，固液接触，反应发生，则图一装置的优点是可以控制反应的发生和停止，若实验中关闭活塞开关时，试管内压强增大，液体被压入长颈漏斗中，若液体太多，可能导致的后果是液体从长颈漏斗中溢出，数据ab段对应的试管内压强变大，是因为关闭了活塞开关，试管内气体增多，压强变大，液体被压入长颈漏斗中，与固体分离，反应停止，压强不再改变。 故答案为：①A；0.96； ②E； ③CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；BC；将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，证明二氧化碳已收集满； ④可以控制反应的发生和停止；液体从长颈漏斗中溢出；关闭了活塞开关，试管内气体增多，压强变大。 【点评】在解此类题时，首先分析题中考查的问题，然后结合学过的知识和题中的知识进行分析解答。 35、（2024奉贤一模）下图是实验室制取气体的部分装置，请按要求回答问题。 （1）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取，反应的化学方程式为________；可用D装置收集，说明具有的物理性质是________；若用E装置测量产生的体积，集气瓶中的水未装满________（选填“会”或“不会”）影响测量结果。 （2）F中铂丝也可以催化过氧化氢分解产生氧气。实验过程中，若观察到安全管内液面上升，说明装置内压强过大，此时可以采取的安全措施是________。 （3）实验室用大理石和稀盐酸制取，A-C中可选择的发生装置是________（填装置序号），制取二氧化碳至少需要消耗________g碳酸钙？（根据化学方程式列式计算） 【答案】（1） ①. ②. 密度比空气大 ③. 不会 （2）向上移动铂丝，与过氧化氢溶液分离 （3） ①. B##C ②. 设消耗碳酸钙的物质的量为x，则解得x=0.5mol碳酸钙的相对分子质量为40+12+16×3=100，则至少需要消耗碳酸钙的质量为0.5mol×100g/mol=50g答：至少需要消耗50g碳酸钙。 【解析】 【小问1详解】 过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为：； D装置为向上排空气法，氧气可选该装置收集，说明氧气密度比空气大； E装置中，通入氧气后，装置中的压强增大，水被压入量筒中，排出的水的体积即为收集的氧气的体积，则集气瓶中的水未装满水，不会影响测量结果。 【小问2详解】 铂丝也可以催化过氧化氢分解产生氧气，F装置中，若装置中压强过大，可向上移动铂丝，使铂丝离开过氧化氢溶液，则反应速率会减慢。 【小问3详解】 大理石和稀盐酸的反应为固液常温反应，发生装置选B或C； 见答案。 36.（2024浦东一模）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）2KClO32KCl+3O2↑；把带火星木条放入瓶中；不易溶于水； （2）2H2O22H2O+O2↑；B；c、d、a、b； （3）物理。 【解答】解：（1）氯酸钾和二氧化锰加热生成氯化钾和氧气，由此书写化学方程式。氧气具有助燃性，检验方法是把带火星木条放入瓶中，若复燃则是氧气。不易溶于水，可以用排水法收集。故答案为：2KClO32KCl+3O2↑；把带火星木条放入瓶中；不易溶于水； （2）过氧化氢分解生成水和氧气，由此书写化学方程式。用甲剂、乙剂和水制取氧气，选择固液常温型发生装置，所以选B，氧气不易溶于水，密度比空气大，所以连接顺序是c、d、a、b。故答案为：2H2O22H2O+O2↑；B；c、d、a、b； （3）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，只是把氮气和氧气分离，没有生成新物质，因此是物理变化。故答案为：物理； 1.（2024·湖南永州·一模）化学兴趣小组设计V形管进行空气中含量的测定（白磷燃烧所需最低温度为）。下列关于该实验的说法不正确的是 A．该装置与教材中相比更环保 B．白磷燃烧时产生大量白烟 C．实验结束后量筒中的水最终剩 D．若橡胶塞未塞紧，则测得的体积分数偏低 【答案】C 【详解】A、该装置不需要打开装置引燃白磷，生成的五氧化二磷无法进入空气污染空气，所以该装置与教材中相比更环保。不符合题意； B、白磷和氧气点燃生成五氧化二磷，产生大量白烟。不符合题意； C、氧气约占空气体积的五分之一，则装置内氧气的体积为100mL×=20mL，则会有20mL水进入装置，量筒中剩余50mL-20mL=30mL水。符合题意； D、若橡胶塞未塞紧，则冷却过程中有空气进入装置，补充了消耗氧气的体积，导致进入的水的体积偏少，测得O2的体积分数偏低。不符合题意； 故选C。 2.2024·北京·中考真题）用如图所示装置进行实验，测定出空气中约占（按体积计算）。下列叙述不正确的是（ ） A．②中瓶内空气的体积约为200mL B．可加热铁丝引燃铜匙中的白磷 C．白磷的作用是消耗②中瓶内的 D．最终注射器活塞移至约40mL刻度线处 【答案】D 【解析】A、根据题意打开胶塞，取出200mL水，②中瓶内空气的体积约为200mL，说法正确，不符合题意； B、铁具有良好的导热性，可加热铁丝引燃铜匙中的白磷，说法正确，不符合题意； C、白磷燃烧是与空气中氧气反应，能消耗瓶内的氧气，使容器内压强减小，打开弹簧夹，注射器活塞向左移动，移动的体积为消耗的氧气，说法正确，不符合题意； D、氧气约占空气体积的五分之一，瓶内空气体积约为 200mL，消耗的氧气约为 40mL，注射器活塞向左移动40mL，最终注射器活塞会移至约 100mL-40mL=60mL 刻度线处，说法错误，符合题意。 故选D。 3.（2024·四川德阳·二模）已知氯酸钾和高锰酸钾都可用于实验室制取氧气：氯酸钾在二氧化锰催化下受热分解为氯化钾和氧气，高锰酸钾受热分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气。某同学误将少量高锰酸钾当成二氧化锰加入氯酸钾中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如图所示。下列说法错误的是 A．a代表氯酸钾，c代表氧气 B．t1时刻，加热的固体中开始产生二氧化锰 C．t2时刻，氯酸钾开始分解 D．t3时刻，高锰酸钾和氯酸钾均分解完全 【答案】A 【分析】某同学误将少量高锰酸钾当成二氧化锰加入氯酸钾中进行加热制取氧气，则氯酸钾质量大，高锰酸钾质量小，且高锰酸钾分解的温度低，先分解生成氧气，故a表示氯酸钾，b表示高锰酸钾，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气， c在氯酸钾分解时才生成，故c表示氯化钾。 【详解】A、由分析可知，c表示氯化钾，说法错误； B、t1时刻是高锰酸钾分解的过程，加热的固体中开始产生二氧化锰，说法正确； C、t2时刻，氯酸钾开始分解产生氯化钾和氧气，说法正确； D、t3时刻，高锰酸钾和氯酸钾的质量均为零，即均分解完全，说法正确； 故选：A。 4.（2024黄浦一模）实验室制取氧气是重要的实验活动。 （一）为探究用氯酸钾制取氧气时，加入的二氧化锰的质量是否越多催化效果越好，甲同学将两种物质按如表所示的质量均匀混合，分别加入编号为A～H的试管中，搭建如图1所示装置（气密性良好），进行实验。 试管编号 A B C D E F G H 氯酸钾质量（g） 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 二氧化锰质量（g） 0.2 0.3 0.4 0.5 0.65 1.0 1.3 2.0 记录各自生成300mL氧气所需的时间，计算生成氧气的速度，如图2所示。 ①写出试管中反应的化学方程式 　 　。 ②如图收集氧气的方法利用了氧气具有 　 　的性质。 ③分析实验结果，你得出的结论是 　 　。 （二）用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气。 ④用向上排空气法收集氧气，集满后集气瓶应 　 　（选填“正放”或“倒放”）于桌面。 ⑤氧化铁也可作过氧化氢溶液制取氧气的催化剂。为比较氧化铁和二氧化锰的催化效果，请将实验方案补充完整。 实验用品：3%过氧化氢溶液、氧化铁、二氧化锰、量筒、电子天平以及其他所需用品 实验装置：提供如图3所示装置（气密性良好）。 实验步骤及需要记录的数据：　 　。 【答案】（一）①2KClO32KCl+3O2↑； ②不易溶于水； ③在一定范围内，反应速率随二氧化锰质量的增加而增大，但超过一定值后，反应速率随二氧化锰的增加而减小； （二）分别向等量的3%过氧化氢溶液中分别加入等量的氧化铁和二氧化锰，比较收集等体积的氧气时所需时间。 【分析】（一）根据氯酸钾制取氧气的反应及表中内容进行分析； 【解答】解：（一）①氯酸钾在二氧化锰催化作用下加热生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为：2KClO32KCl+3O2↑。 ②由图为排水法收集装置，氧气不易溶于水，则可用该装置收集。 ③由图2可知，随着二氧化锰质量的增加，生成氧气的速度先增大后减小，则说明在一定范围内，反应速率随二氧化锰质量的增加而增大，但超过一定值后，反应速率随二氧化锰的增加而减小。 （二）若想比较氧化铁和二氧化锰的催化效果，则可分别取等体积的过氧化氢溶液，并分别加入等质量的氧化铁和二氧化锰，比较收集等体积的氧气时所需时间即可。 故答案为：（一）①2KClO32KCl+3O2↑； ②不易溶于水； ③在一定范围内，反应速率随二氧化锰质量的增加而增大，但超过一定值后，反应速率随二氧化锰的增加而减小； （二）分别向等量的3%过氧化氢溶液中分别加入等量的氧化铁和二氧化锰，比较收集等体积的氧气时所需时间。 5.（2024·陕西榆林·模拟预测）如图是一个具有刻度和可滑动活塞的玻璃容器，其中装有空气和足量的白磷，将它放在盛有沸水的烧杯上方，进行实验。 (1)请完成实验报告： 实验目的 实验现象 实验结论 测定空气中氧气的体积分数 ①白磷燃烧， ，放热；②活塞先右移，后左移，最后停在刻度约为8的位置上。 空气中氧气的体积分数为 。 (2)在上述实验过程中，下图能正确表示玻璃容器内压强变化的是________（填字母）。 A． B． C． D． (3)白磷足量的目的是 。 【答案】(1) 产生大量白烟 /20% (2)B (3)充分消耗玻璃容器内的氧气 【详解】（1）沸水给玻璃管中的白磷提供了热量，白磷在空气中燃烧，生成五氧化二磷固体，产生大量白烟，同时放热；白磷燃烧消耗装置内的氧气，则根据最后活塞位置所对应的刻度可以得出空气中氧气的体积分数，即。 （2）白磷燃烧放热，则装置内气体受热膨胀，气体压强增大，活塞向右移动，反应停止，装置冷却，由于装置内氧气被消耗，装置内气压减小，则活塞又向左移动，故符合题意的图像为B。 （3）白磷足量的目的是充分消耗玻璃容器内的氧气，避免测得的氧气体积分数不准确。 1.（2024·吉林·中考真题）为探究铜的化学性质，某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行下图所示实验，观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线图。其中终点D（203，6.15%）表示时间为203秒时，装置中氧气含量为6.15%。结合图示判断下列说法错误的是（ ） A．加热前的空气样品中氧气含量为20.99% B．铜在加热条件下能与氧气发生化学反应 C．拐点C至终点D所对应的时间范围内，装置内物质的总质量逐渐减少 D．通过现象证据和数据证据，可以从定性和定量的视角分析得出合理解释 【答案】C 【解析】A、根据图示可知，加热前的空气样品中氧气含量为 20.99%，说法正确，不符合题意； B、加热过程中氧气含量减少，说明铜在加热条件下能与氧气发生化学反应，说法正确，不符合题意； C、在密闭装置中进行实验，化学反应遵循质量守恒定律。拐点 C 至终点 D 所对应的时间范围内，铜与氧气发生反应生成氧化铜，但装置内物质的总质量不变，说法错误，符合题意； D 、通过铜表面变黑的现象证据（定性）和氧气含量变化的数据证据（定量），可以从定性和定量的视角分析得出合理解释，说法正确，不符合题意。 故选C。 2．（2024·江苏常州·中考真题）兴趣小组对我国的太空舱制取氧气系统(其剖面如图所示)进行了研究性学习。    I．多角度认识制氧原理电源 （1）太空舱制氧系统中电源A极是 极；将燃着的蜡烛放入b管收集的气体中，看到燃烧 。 （2）太空舱制氧原理的化学方程式为 ，反应过程中种类和数目均没有发生变化的微粒是 (用符号表示)。 （3）太空舱制氧过程中消耗的水和生成的氧气的质量关系是___________(填序号)。 A．   B．   C．   D．   II．多措施提高制氧效率 【查阅资料】 提高电解效率的措施主要包括：增强水的导电性、改变电解温度、设置超声波场等。 【讨论分析】 （4）用30%的KOH溶液代替水进行电解，增大了水中 的浓度，增强了水的导电性。 （5）升高电解温度能提高制氧效率的原因之一是：温度升高，微粒 。 （6）如图分别为两种不同条件下不锈钢电极表面的气泡直径分布情况图。    ①气泡覆盖在电极表面使电解反应界面 (选填“增大”或“减小”)，降低了电解效率。 ②超声波振动能提高电解效率的原因是 。 【答案】（1）负 更旺 （2） H、O （3）A （4）离子（或带电粒子等） （5）运动速率加快 （6）减小 超声波振动能减少电极表面的气泡 【解析】（1）在电解水实验中，“正氧负氢”，a管中产生的是氢气，故太空舱制氧系统中电源A极是负极； b管收集的气体是氧气，氧气具有助燃性，故将燃着的蜡烛放入b管收集的气体中，看到燃烧更旺； （2）太空舱制氧原理为水通电分解生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为：； 根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，故反应过程中种类和数目均没有发生变化的微粒是氢原子和氧原子，故填：H、O； （3）水通电分解生成氢气和氧气，即，消耗水和生成氧气的质量比为：。 故选A； （4）用30%的KOH溶液代替水进行电解，氢氧化钾溶液中含自由移动的钾离子和氢氧根离子，故增大了水中离子的浓度，增强了水的导电性； （5）升高电解温度能提高制氧效率的原因之一是：温度升高，微粒的运动速率加快，微粒之间的接触机会变大； （6）①气泡覆盖在电极表面，阻碍了电极与水的接触，使电解反应界面减小，降低了电解效率； ②由图可知，与静音条件下相比，超声条件下，不锈钢电极表面的气泡较少，说明超声波振动能减少电极表面的气泡，故可以提高电解效率。 3．（2024·山东东营·中考真题）特定人群、环境对氧气的需求不同。如何基于特定需求设计和制作简易供氧器呢？在老师的指导下，同学们开展了下列活动。 【界定任务】 （1）小英同学认为，首先了解制作简易供氧器的供氧原理再确定制取装置。同学们一致认为制作简易供氧器还需要考虑物质变化、能量变化、反应速率、制得氧气的纯度、制氧剂的用量和配比等。根据 确定发生装置，根据氧气的密度和溶解性等确定收集装置。 【建构模型】 老师提供了以下实验装置，同学们选择装置用过氧化氢分解和加热高锰酸钾的方法获得氧气。 （2）仪器a的名称： ；仪器b的名称： 。 （3）加热高锰酸钾制取氧气应选择的制取装置是 （填字母序号），用过氧化氢制取氧气的化学方程式为 。 【模仿改造】 化学制氧机（原理图见图1）利用过碳酸钠白色固体、二氧化锰黑色粉末产生氧气。过碳酸钠（）加水溶解会分解生成碳酸钠和过氧化氢。用该制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内有黑色粉末翻腾，变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。 （4）加湿过滤仓不仅可以过滤杂质，利用氧气 溶于水的性质，使氧气变得湿润；而且根据 来判断产生氧气的速率。 （5）验证加湿过滤仓导出的气体是氧气的方法： 。 （6）制氧机内部气流采用高压进低压出（即产生的气体在高处聚集，经导管从低处进入加湿过滤仓）的方式，可能的原因有 。 （7）选择制作简易供氧器的反应原理时，不需要考虑的因素是 。 A．原料是否价廉易得    B．所制气体的性质    C．反应速率是否适中 D．制得气体是否纯净    E．实验条件是否易于控制    F．是否安全、环保 【评价反思】 展示环节，小英同学所在小组制作的简易供氧器（如图2）得到了大家的好评，并提出如下修改意见：在导管出口处加装一个带有调气阀的鼻氧管，以提高适用性。 【答案】（1）反应物状态和反应条件 （2）锥形瓶 水槽 （3）AC或AE （4）不易 产生气泡的快慢 （5）将带火星的木条放在导管口，若木条复燃，则说明为氧气 （6）更利于气体排出，有利于提纯氧气 （7）B、D 【解析】（1）根据反应物状态和反应条件来确定发生装置；根据氧气的密度和溶解性等确定收集装置； （2）仪器a的名称为锥形瓶；仪器b的名称为水槽； （3）加热高锰酸钾制取氧气，该反应为固体加热型，发生装置可选择A，氧气密度比空气略大，氧气不易溶于水，收集装置可选择C向上排空气法或E排水法，故应选择的制取装置是AC或AE； 过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水，化学方程式为：； （4）加湿过滤仓不仅可以过滤杂质，利用氧气不易溶于水的性质，使氧气变得湿润；而且根据产生气泡的快慢来判断产生氧气的速率； （5）氧气具有助燃性，则验证加湿过滤仓导出的气体是氧气的方法为：将带火星的木条放在导管口，若木条复燃，则说明为氧气； （6）制氧机内部气流采用高压进低压出（即产生的气体在高处聚集，经导管从低处进入加湿过滤仓）的方式，可能的原因为有利于气体排出，更有利于提纯氧气； （7）选择制作简易供氧器的反应原理时，需要考虑的因素有原料是否价廉易得、反应速率是否适中、实验条件是否易于控制、是否安全、环保，不需要考虑所制气体的性质和制得气体是否纯净，故选：BD。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！34 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 $$