2024--2025学年九年级化学寒假培优练专题02---空气和氧气

专题02 空气和氧气 巩固提升 考点一 空气 一、选择题 1．下列物质中含有氧气的是 A．二氧化硫 B．空气 C．二氧化碳 D．双氧水 2．下列物质属于纯净物的是 A．灌南汤沟酒 B．淮牌加碘盐 C．制冷剂干冰 D．汪恕有滴醋 3．下列物质属于混合物的是 A．五氧化二磷 B．石灰水 C．液态氮 D．冰水混合物 4．如图为空气成分示意图（按体积分数计算）。下列说法不正确的是 A．a表示氮气 B．b的化学性质比a稳定 C．其他气体包括水蒸气、二氧化碳和稀有气体等 D．空气是由多种气体组成的混合物 5．下列物质属于纯净物的是 A．浓氨水 B．液氧 C．洁净的空气 D．稀盐酸 二、判断题 6．空气中的稀有气体一般不跟其他物质反应，曾被称为惰性气体( ) 7．向盛有空气的集气瓶中放入燃着的木条，木条无明显变化( ) 8．空气中氮气的质量分数约为78%( ) 三、综合应用题 9．实验是科学探究的重要方法。如图是测定空气中氧气含量的两套实验装置，请结合图示回答下列问题。    (1)由图1实验可推知反应后剩余气体的物理性质 ；化学性质 。 (2)图2装置的玻璃管中空气体积为25mL，反应前注射器活塞位于10mL刻度处，反应完毕后，注射器活塞位于3mL刻度处（反应前后气球都是瘪的），则该实验测得空气中氧气的体积分数为 。该实验结果与理论值有差异的可能原因是 、 （任答2点）。 (3)结合你的学习经验，若要寻找红磷或铜粉的替代物，用图1或图2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 。 (4)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和图4所示，依据图3、图4信息， （选填“实验1”或“实验2”）的测定方法更准确。图2实验中，为了使氧气反应更充分，实验中采取的措施合理的是 （填序号）。 ①铜粉平铺在玻璃管中 ②反复推拉注射器的活塞 ③减少加热时间节省燃料 【拓展延伸】 (5)实验结束后，小明认为：只要有氧气存在，红磷的温度达到着火点时就能燃烧。请分析该结论是否正确，并说明理由 。 10．某实验小组用下图所示装置测定空气中氧气的含量。 (1)该实验中操作不正确的是 （填序号）。 ① 将集气瓶水面上方空间分为4等份 ② 加热红磷前，先用弹簧夹夹紧胶皮管 ③ 点燃红磷，立即伸入瓶中并把塞子塞紧 ④ 待红磷熄灭后，立即打开弹簧夹 (2)能证明空气中氧气含量的现象是 。 考点二 氧气 一、选择题 1．与石墨互为同素异形体的是 A．金刚石 B．木炭 C．炭黑 D．一氧化碳 2．下列说法正确的是 A．分离液态空气是分解反应 B．催化剂能改变化学反应速率，而本身的质量和性质不变 C．用氯酸钾制取氧气，加入二氧化锰制得的氧气质量不变 D．过氧化氢分解产生氧气和水，说明过氧化氢中含有氧分子和水分子 3．下列关于实验现象的描述正确的是 A．红磷在空气中燃烧产生大量的白色烟雾 B．硫粉在空气中燃烧产生蓝紫色火焰 C．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体 D．木炭在氧气中燃烧发出白光、生成二氧化碳 4．实验室用高锰酸钾（KMnO4）制取氧气时，有以下主要操作步骤 ①用排水法收集气体②加热③熄灭酒精灯④检查装置的气密性⑤从水槽中取出导管⑥把药品装入试管后在管口塞一团棉花，然后固定在铁架台上 A．④⑥②①③⑤ B．④⑥②①⑤③ C．⑥④②①③⑤ D．⑥④②①⑤③ 5．现有三位同学分别用如下方法制取氧气：甲同学称取10g氯酸钾；乙同学称取10g氯酸钾和3g二氧化锰；丙同学称取10g氯酸钾和3g高锰酸钾，三位同学都充分加热使药品完全反应。下列说法不正确的是 A．甲同学产生氧气的速率最慢 B．乙同学比甲同学产生的氧气多 C．丙同学产生的氧气最多 D．丙同学最后得到的剩余固体物有3种 二、判断题 6．已知催化剂可以参加化学反应的中间过程，但最终其质量和化学性质，在化学反应前后保持不变。设有一反应，可经下列步骤进行：①AB＋2C＝AC＋CB；②AC＋D＝AD＋C；③CB＋E＝EB＋C；催化剂为D( ) 7．双氧水和蒸馏水：分别加少量硫酸铜溶液，观察有无气泡产生加以区分( ) 8．二氧化锰是所有反应的催化剂( ) 三、综合应用题 9．氧气是生产、生活中重要的物质。 （1）氧循环是自然界中的重要循环，下列①一④中消耗氧气的是 。 ①碳酸氢铵分解②煤炭燃烧③植物光合作用④人的呼吸 A．②③④    B．①③④    C． ②④    D．①④ （2）如图所示“氧气”要穿过迷宫，从进口顺利地走到出口，途中遇到不反应的物质才能通过（反应条件省略）    ①“箭头”画出了“氧气”应行走的路线，“氧气”不能从甲处通过，你认为甲处的物质是 （填序号）A氦气B水C蜡烛 ②除①举例的物质和迷宫中物质外甲处还可能是 。 ③氧气在进迷宫过程中，除了甲，还碰到了两种阻止它前进的物质，其中一个反应用化学式表示 。反应类型为 （填基本反应类型） （3）“富氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体，可用于航天、医疗、炼钢等。“新型肺炎”重症患者的治疗上有一个重要环节为“高流氧呼吸”，其本质也和“富氧空气”差不多，化学兴趣小组欲混制“富氧空气”并开展相关探究，进行以下实验。 实验一：混制“富氧空气”。 ①用高锰酸钾制取氧气，反应的化学式表达式为 。    ②如图1，用纯氮气及上述实验制取的氧气，混制一瓶（集气瓶容积为250mL）氧气体积分数为40%的“富氧空气”，气体应从装置中的管 （选“a”或“b”）通入，先通入氮气排出120mL水，再通入氧气排出 mL水。 实验二：测定“富氧空气”中氧气的含量。 用图2装置测定“富氧空气”中氧气的含量（集气瓶中“富氧空气”体积为100mL，底部残留少量水，燃烧匙内有足量红磷），操作如下。 Ⅰ.往量筒内加入适量水，读出量筒内水的体积为80mL； Ⅱ.用电点火装置点燃红磷，充分反应； Ⅲ.打开止水夹，待右侧量筒内液面不再变化时，排出气球中的气体，调节两边液面在同一水平面上，读出量筒内水的体积为38mL。 回答问题： ③实验前，检查装置气密性的方法： 。 ④操作Ⅱ中可观察到现象： 。 ⑤本次实验测得“富氧空气”中氧气的含量为 。 ⑥若操作Ⅰ量筒读数时仰视，操作Ⅲ量筒读数时俯视，则测得实验结果 （选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 实验三：研究“富氧空气”的应用 通过重油、褐煤在氧气含量不同的空气中燃烧的实验，得到有关数据如下图：    ⑦结合图3，说明空气中氧气含量与燃烧产生的温度的关系： 。 ⑧结合图4，简述减少燃料燃烧尾气污染的措施： 。 实验四：空气中氧气含量的再探究    ⑨化学兴趣小组想探究用不同物质在空气中燃烧测定氧气含量方法的优劣。他们用足量的蜡烛、红磷和白磷分别在相同体积与状态的空气中燃烧，用氧气探测器测定容器中剩余氧气与时间的关系如图5，下列说法正确的是 。 A．测定空气中氧气含量效果最好的是蜡烛，因为它反应速率快 B．该实验证明氧气的浓度较低时，红磷与白磷还能与之发生反应 C．三个均为氧气过量 D．若用这三种物质做实验，测得空气中氧气含量偏高 10．空气中氧气含量测定再探究。 Ⅰ、知识回顾 (1)写出红磷在空气中燃烧的文字或符号表达式 。 Ⅱ、实验改进 用如图所示的V型管进行空气中氧气含量的测定实验。V型管内有空气和足量的白磷。 资料：白磷燃烧所需最低温度为。 (2)已知白磷与红磷在空气中燃烧的现象和生成物相同，如果装置气密性不好，则测出的氧气体积分数 （填“大于”、“小于”或“等于”）21%。 (3)此装置与教材上的装置相比，其优点是 （写一点即可） (4)已知V型管的容积为,量筒内有水，待白磷熄灭，装置冷却后打开弹簧夹，量筒中的水倒吸入V型管内，理论上可观察到量筒内液面下降至 处。 (5)并不是所有物质与氧气的反应都很剧烈，有些氧化反应进行得很慢。以下属于缓慢氧化的是________（填字母）。 A．金属锈蚀 B．呼吸作用 C．光合作用 D．燃放鞭炮 Ⅲ、反思评价 【提出问题】把红磷换成木炭进行实验，能否准确测定空气中氧气含量？ 【初步探究】同学们设计如图1所示的实验。 (6)实验时先关闭,再将足量的红磷、木炭点燃后同时伸入到大小相同的两个集气瓶中。待反应完毕，装置冷却至室温后，应进行的合理操作是________。（填字母） A．先打开,一段时间后，再打开 B．先打开,一段时间后，再关闭、打开 (7)在操作全部正确的情况下，进入A中水的体积 （填“>”、“=”或“<”）进入B中水的体积。 【深入探究】同学们再用图2装置进行实验，测得气体浓度（即气体的体积分数）变化如图3所示。 资料：①澄清石灰水可吸收二氧化碳气体。 ②理论上每消耗1分子氧气就产生1分子的二氧化碳；同温同压下，两种气体的体积之比等于其分子数目之比。 (8)通过上述探究可知，用木炭不能准确测定空气中氧气的含量，理由是 。 (9)测得如图3中的浓度偏小，约为4.5%，可能的原因是 （写出一点即可）。 能力提升提升 一、选择题 1．下列实验不能达到相应目的的是 A．比较各层火焰温度 B．验证质量守恒定律 C．检验氧气 D．验证产物有水 2．人类每时每刻都离不开空气，下列有关空气的说法不正确的是 A．空气中氧气的质量分数为，且空气中氧气的含量一定恒定不变 B．氮气在低温环境下能使超导材料显示超导性能——用于磁悬浮列车 C．焊接金属常用氮气作保护气 D．氖气常作为霓虹灯的填充气 3．实验室制取氧气的装置中，有关几个“口”的位置错误的是 A．用排空气法收集氧气时，集气瓶口应向下 B．进入试管的导气管口应露出胶塞少许 C．装药品的试管口应向下倾斜 D．用排水法收集时，导气管口应伸入集气瓶的口部 4．化学是一门以实验为基础的科学。下列有关实验现象描述不正确的是 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 B．红磷燃烧放出热量，产生大量的白色烟雾 C．细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 D．硫在空气中燃烧，产生微弱淡蓝色火焰 5．我国科学家成功研制出天然气（主要成分为甲烷）在液态锡催化作用下的高效制氢设备，该设备发生反应的微观原理如图所示，下列说法错误的是 A．甲烷是由碳原子和氢分子构成 B．反应前后液态锡的质量和化学性质不变 C．该反应属于分解反应 D．此反应的文字表达式为：甲烷碳+氢气 6．以下关于实验现象的描述错误的是 A．红磷在空气中燃烧放热，产生大量的白烟 B．碳在空气中燃烧发出白光，生成二氧化碳 C．细铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体 D．硫在氧气中燃烧，发出蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体 7．下列物质属于纯净物的是 A．食盐水 B．洁净的空气 C．稀有气体 D．冰水混合物 8．化学使世界变得绚丽多彩，科学家为此作出了巨大的贡献。通过实验测定了空气中氧气含量的科学家是 A．道尔顿 B．门捷列夫 C．拉瓦锡 D．阿伏伽德罗 9．如图所示的四个图像，分别对应四种过程，其中不正确的是 A．①在试管中加热一定量高锰酸钾固体 B．②等体积、等浓度的过氧化氢溶液制取氧气 C．③氯酸钾在二氧化锰作用下分解 D．④利用过量红磷燃烧，进行空气中氧气含量测定的实验 10．如图所示装置可验证空气中氧气的含量。下列叙述不正确的是    A．实验时要塞紧橡皮塞 B．白磷的作用是消耗试管中的氧气 C．白磷熄灭、试管冷却后再打开止水夹 D．最终量筒中液面约降至40 mL刻度线处 二、实验题 11．某研究性学习小组欲利用下列装置进行相关气体制取的探究，请你分析并填空。    (1)写出图中仪器的名称a 、b ； (2)实验室收集二氧化碳的方法是 ； (3)实验室用A装置制取氧气，发生反应的化学方程式是 ；若用C装置收集到的氧气不纯，则可能的一点原因是 ；若用盛满水的F装置收集氧气，则应从导管 通入气体(填①或②)； (4)甲烷(化学式为CH4)是一种无色、无味、难溶于水的气体，实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物的方法制取甲烷，则实验室制取并收集甲烷应选择的装置组合是 (填字母，F除外)。 三、综合应用题 12．某实践活动小组在老师带领下，对空气质量检测开展了一系列项目式学习活动。 活动一：了解空气质量指数所表示的含义 【思考分析】 (1)图1是该小组所在地区某日的空气质量情况，其空气质量状况为 (填“优”“良”或“轻度污染”) 空气质量分级标准 空气质量指数 0~50 51~100 101~150 151~200 201~300 >300 空气质量级别 一级 二级 三级 四级 五级 六级 空气质量状况 及表示颜色 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 绿色 黄色 橙色 红色 紫色 褐红色 【查询网络】微型空气质量检测系统可实时、准确检测室外空气污染物、其结构如图2所示。 活动二：认识微型空气质量“检测站”并记录某段时间显示的数据如下表 二氧化氮 臭氧 一氧化碳 22 158 1.3 (2)除显示器显示的内容外，还需要检测的空气污染物有 (写一种)。 活动三：进行实践的同学们对工厂附近的空气质量感到好奇，调研发现该工厂为了获得充足的能量，长期采用燃煤技术。于是同学们猜测该工厂排放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。 (3)设计并进行实验 实验操作 实验现象 实验结论 收集一瓶该工厂的废气，加入品红溶液，振荡 废气中含有二氧化硫 活动五 提出空气质量改进方案 (4)树立环保意识，践行环境友好生活方式，下列做法中，有利于环境保护的是___________ 。 A．植树造林扩大绿化面积 B．减少自驾燃油汽车出行 C．开发利用氢能等新能源 D．进一步扩大燃煤发电 13．根据下图回答问题：    (1)写出图中标号仪器名称：① 。 (2)若用A装置制取氧气，反应的文字表达式是 ； (3)实验室用加热氯酸钾并用排水法制取氧气，氧气收集完毕后，测得其纯度明显偏低，原因可能是：__________(填字母)； A．氯酸钾中混入了高锰酸钾 B．收集前，集气瓶中未注满水 C．收集后，集气瓶中仍有少量水 D．未见气泡连续均匀冒出时就开始收集 (4)实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制取氨气(NH3)，同时得到氯化钙和水。已知氨气是一种无色的有刺激性气味的气体，极易溶于水，密度比空气小。制取氨气时应选用的发生装置和收集装置为 (填装置编号)。用F装置做硫在氧气中燃烧实验时，为完成该实验，用10mL量筒量取6mL氢氧化钠(NaOH)溶液，读数时量筒内的液体凹液面最低处应与乙图中 处(填“a”或 “b”)刻度线保持水平。 (5)某化学兴趣小组设计如下表所示的对比实验来比较二氧化锰、氧化铜对过氧化氢分解的催化效果，所用实验装置如图所示。    实验序号 过氧化氢溶液 催化剂 实验1 5mL  4% 粉末状二氧化锰0.2g 实验2 5mL  4% 粉末状氧化铜Xg ①实验2中X= 。 ②实验需要测量并记录的数据有：氧气体积和 。 ③实验时，分别将过氧化氢溶液一次性注入盛有催化剂的小试管中，测量并记录数据，实验过程中发现U型管内右侧液面上升，原因是 。 ④结论：二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果比氧化铜好，得出该结论的依据是 。 四、填空与简答 14．如图是有关氧气化学性质的部分知识网络图(反应条件已略去)据图回答下列问题：    (1)反应①主要现象为 ；该反应的能量转化方式是 。 (2)反应②主要的反应现象是 ； (3)反应③的文字或符号表达式是： ，观察到的现象是 ；实验时要在集气瓶底部铺一层细沙或装少量水的原因是 。实验时若没有观察到应有的现象，请分析此实验失败的可能原因 ； (4)反应①-③有许多共同点，请列举其中一点： ； 15．写出下列反应的符号表达式： (1)红磷在氧气里燃烧： ； (2)加热暗紫色固体制取氧气： 。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题02 空气和氧气 巩固提升 考点一 空气 一、选择题 1．下列物质中含有氧气的是 A．二氧化硫 B．空气 C．二氧化碳 D．双氧水 【答案】B 【解析】A、二氧化硫只含有二氧化硫一种物质，属于纯净物，不含有氧气，不符合题意； B、空气属于混合物，含有氧气、氮气、二氧化碳等多种物质，空气中含有氧气，符合题意； C、二氧化碳只含有二氧化碳一种物质，属于纯净物，不含有氧气，不符合题意； D、双氧水中含过氧化氢和水，不含有氧气，不符合题意； 故选B。 2．下列物质属于纯净物的是 A．灌南汤沟酒 B．淮牌加碘盐 C．制冷剂干冰 D．汪恕有滴醋 【答案】C 【解析】A、酒中含有酒精和水等不同种物质，属于混合物，故A选项不符合题意； B、加碘盐中含有氯化钠、碘酸钾等不同种物质，属于混合物，故B选项不符合题意； C、干冰为固态的二氧化碳，只含有是一种物质，属于纯净物，故C选项符合题意； D、食醋中含有醋酸和水等不同种物质，属于混合物，故D选项不符合题意； 故选C。 3．下列物质属于混合物的是 A．五氧化二磷 B．石灰水 C．液态氮 D．冰水混合物 【答案】B 【解析】A、五氧化二磷中只含一种物质，属于纯净物，不符合题意； B、石灰水中含有氢氧化钙和水，是由不同种物质组成，属于混合物，符合题意； C、液态氮是液态的氮气，其中只含一种物质，属于纯净物，不符合题意； D、冰水混合物中只有水，是由一种物质组成，属于纯净物，不符合题意。 故选B。 4．如图为空气成分示意图（按体积分数计算）。下列说法不正确的是 A．a表示氮气 B．b的化学性质比a稳定 C．其他气体包括水蒸气、二氧化碳和稀有气体等 D．空气是由多种气体组成的混合物 【答案】B 【解析】A、氮气约占空气体积的78%，故a表示氮气，不符合题意； B、氧气约占空气体积的21%，故b表示氧气，氧气化学性质比较活泼，符合题意； C、空气由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳、水蒸气等组成，故其他气体包括水蒸气、二氧化碳和稀有气体等，不符合题意； D、空气是由氮气、氧气等多种气体组成的混合物，不符合题意。 故选B。 5．下列物质属于纯净物的是 A．浓氨水 B．液氧 C．洁净的空气 D．稀盐酸 【答案】B 【解析】A、浓氨水中含有一水合氨和水等物质组成，属于混合物，选项A错误； B、液态氧是由氧分子这一种分子构成的，属于纯净物，选项B正确； C、洁净的空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等气体，属于混合物，选项C错误； D、稀盐酸是氯化氢气体溶于水得到的溶液，是混合物，选项D错误。 故选：B。 二、判断题 6．空气中的稀有气体一般不跟其他物质反应，曾被称为惰性气体( ) 【答案】正确 【解析】空气中的稀有气体化学性质稳定，一般不跟其他物质反应，曾被称“惰性气体”，故说法正确。 7．向盛有空气的集气瓶中放入燃着的木条，木条无明显变化( ) 【答案】正确 【解析】燃着的木条伸入盛有空气的集气瓶中，瓶内外都是空气，燃着的木条无明显变化，故正确。 8．空气中氮气的质量分数约为78%( ) 【答案】错误 【解析】空气中氮气的体积分数约为78%，不是质量分数，故说法错误。 三、综合应用题 9．实验是科学探究的重要方法。如图是测定空气中氧气含量的两套实验装置，请结合图示回答下列问题。    (1)由图1实验可推知反应后剩余气体的物理性质 ；化学性质 。 (2)图2装置的玻璃管中空气体积为25mL，反应前注射器活塞位于10mL刻度处，反应完毕后，注射器活塞位于3mL刻度处（反应前后气球都是瘪的），则该实验测得空气中氧气的体积分数为 。该实验结果与理论值有差异的可能原因是 、 （任答2点）。 (3)结合你的学习经验，若要寻找红磷或铜粉的替代物，用图1或图2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 。 (4)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和图4所示，依据图3、图4信息， （选填“实验1”或“实验2”）的测定方法更准确。图2实验中，为了使氧气反应更充分，实验中采取的措施合理的是 （填序号）。 ①铜粉平铺在玻璃管中 ②反复推拉注射器的活塞 ③减少加热时间节省燃料 【拓展延伸】 (5)实验结束后，小明认为：只要有氧气存在，红磷的温度达到着火点时就能燃烧。请分析该结论是否正确，并说明理由 。 【答案】(1) 难溶于水 不能燃烧，不支持燃烧 (2) 20% 铜粉不足 装置漏气 (3)只和氧气反应，生成物是固体 (4) 实验2 ①② (5)不正确，当空气中氧气含量低于约8.6%时，红磷不能燃烧 【解析】（1）由图1实验可推知反应后剩余气体的物理性质是难溶于水；化学性质是不能燃烧，不支持燃烧。故答案为：难溶于水；不能燃烧，不支持燃烧。 （2）该实验测得空气中氧气的体积分数为：=20%；该实验结果与理论值有差异的可能原因是铜粉不足、装置漏气。故答案为：20%；铜粉不足；装置漏气。 （3）用图1或图2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和氧气反应，生成物是固体。 （4）依据图3、图4信息，实验2的测定方法更准确，是因为该实验消耗氧气更彻底；图2实验中，为了使氧气反应更充分，实验中采取的措施合理的是铜粉平铺在玻璃管中、反复推拉注射器的活塞。故答案为：实验2；①②。 （5）不正确，当空气中氧气含量低于约8.6%时，红磷不能燃烧。故答案为：不正确，当空气中氧气含量低于约8.6%时，红磷不能燃烧。 10．某实验小组用下图所示装置测定空气中氧气的含量。 (1)该实验中操作不正确的是 （填序号）。 ① 将集气瓶水面上方空间分为4等份 ② 加热红磷前，先用弹簧夹夹紧胶皮管 ③ 点燃红磷，立即伸入瓶中并把塞子塞紧 ④ 待红磷熄灭后，立即打开弹簧夹 (2)能证明空气中氧气含量的现象是 。 【答案】(1)①④/④① (2)集气瓶内水面上升至刻度1处 【解析】（1）① 将集气瓶水面上方空间分为5等份,因为要测定的是空气中氧气约占，故选项①符合题意； ② 加热红磷前，先用弹簧夹夹紧胶皮管，形成封闭的容器，故选项②不符合题意； ③ 点燃红磷，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，防止红磷燃烧产生的热量把集气瓶中的空气赶出，产生误差，故选项③不符合题意； ④ 待红磷熄灭后，等待集气瓶冷却到室温再打开弹簧夹，防止集气瓶温度升高测得的值偏小，故选项④符合题意； 故选：①④。 （2）集气瓶冷却后水倒吸入集气瓶，五等分的集气瓶中如果水面上升到1刻度处，说明空气中氧气含量为。 考点二 氧气 一、选择题 1．与石墨互为同素异形体的是 A．金刚石 B．木炭 C．炭黑 D．一氧化碳 【答案】A 【解析】A、金刚石俗称金刚钻，它是一种由碳元素组成的矿物，与石墨互为同素异形体，符合题意。 B、木灰是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的混合物，不符合题意； C、炭黑主要成分是碳，同时含有少量氢、氧、氮等元素,这些杂质元素主要以羟基、羰基、氨基或氰基等形式存在，它是含碳物质(煤、天然气、重油、燃料油等)在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物，是混合物，不符合题意； D、一氧化碳是由碳元素和氧元素组成的氧化物，不符合题意。 故选A 2．下列说法正确的是 A．分离液态空气是分解反应 B．催化剂能改变化学反应速率，而本身的质量和性质不变 C．用氯酸钾制取氧气，加入二氧化锰制得的氧气质量不变 D．过氧化氢分解产生氧气和水，说明过氧化氢中含有氧分子和水分子 【答案】C 【解析】A、因为液氧与液氮的沸点不同，所以工业上分离液态空气法制取氧气，没有新物质生成，是物理变化，不是分解反应。A不正确； B、催化剂能改变化学反应速率，而本身的质量和化学性质不变。B不正确； C、在加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气的反应中，二氧化锰是催化剂，氯酸钾是反应物，氯化钾和氧气是生成物，所以反应前后质量不变的物质是二氧化锰。所以用氯酸钾制取氧气，加入二氧化锰只能改变化学反应速率，制得的氧气质量不变。C正确； D、过氧化氢分子分解成了氧原子和氢原子，它们又重新组合成了水和氧气，不能说过氧化氢中含有氧分子和水分子。D不正确。 综上所述：选择C。 3．下列关于实验现象的描述正确的是 A．红磷在空气中燃烧产生大量的白色烟雾 B．硫粉在空气中燃烧产生蓝紫色火焰 C．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体 D．木炭在氧气中燃烧发出白光、生成二氧化碳 【答案】C 【解析】A、红磷在空气中燃烧，产生大量白烟，没有白雾，不符合题意； B、硫粉在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，放出热量，生成具有刺激性气味的气体，不符合题意； C、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热，符合题意； D、木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，生成二氧化碳是实验结论，不是实验现象，不符合题意。 故选C。 4．实验室用高锰酸钾（KMnO4）制取氧气时，有以下主要操作步骤 ①用排水法收集气体②加热③熄灭酒精灯④检查装置的气密性⑤从水槽中取出导管⑥把药品装入试管后在管口塞一团棉花，然后固定在铁架台上 A．④⑥②①③⑤ B．④⑥②①⑤③ C．⑥④②①③⑤ D．⑥④②①⑤③ 【答案】B 【解析】实验室用高锰酸钾制取氧气的步骤为：④检查装置的气密性，⑥把药品装入试管后在管口塞一团棉花，然后固定在铁架台上，②加热，①用排水法收集气体，⑤从水槽中取出导管，③熄灭酒精灯，注意步骤⑤、③不能颠倒。 故选：B。 5．现有三位同学分别用如下方法制取氧气：甲同学称取10g氯酸钾；乙同学称取10g氯酸钾和3g二氧化锰；丙同学称取10g氯酸钾和3g高锰酸钾，三位同学都充分加热使药品完全反应。下列说法不正确的是 A．甲同学产生氧气的速率最慢 B．乙同学比甲同学产生的氧气多 C．丙同学产生的氧气最多 D．丙同学最后得到的剩余固体物有3种 【答案】B 【解析】A、由于二氧化锰能加快氯酸钾的分解速率、高锰酸钾受热易分解生成的二氧化锰能加快氯酸钾的反应速率，所以制取氧气速率最慢的是甲同学，说法正确； B、乙同学和甲同学的氯酸钾质量相同，所以生成的氧气质量相同，二氧化锰只起催化作用，不能改变生成物的质量，说法错误； C、丙同学除了10g氯酸钾，还有3g高锰酸钾，高锰酸钾受热也生成氧气，所以丙同学产生的氧气最多，说法正确； D、丙同学最后得到的剩余固体物有氯化钾、二氧化锰和锰酸钾，所以一共有三种，说法正确。 故选B。 二、判断题 6．已知催化剂可以参加化学反应的中间过程，但最终其质量和化学性质，在化学反应前后保持不变。设有一反应，可经下列步骤进行：①AB＋2C＝AC＋CB；②AC＋D＝AD＋C；③CB＋E＝EB＋C；催化剂为D( ) 【答案】错误 【解析】催化剂是化学反应前后质量和化学性质不变的物质，AC＋D＝AD＋C该反应中，D是反应物，质量会随着反应的进行减小，因此不是催化剂。 7．双氧水和蒸馏水：分别加少量硫酸铜溶液，观察有无气泡产生加以区分( ) 【答案】正确 【解析】硫酸铜可以作为双氧水分解产生氧气的催化剂。故双氧水和蒸馏水：分别加少量硫酸铜溶液，观察有无气泡产生加以区分，有气泡产生的是双氧水。故正确。 8．二氧化锰是所有反应的催化剂( ) 【答案】错误 【解析】有许多化学反应不需要催化剂就能进行，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；故填：错误。 三、综合应用题 9．氧气是生产、生活中重要的物质。 （1）氧循环是自然界中的重要循环，下列①一④中消耗氧气的是 。 ①碳酸氢铵分解②煤炭燃烧③植物光合作用④人的呼吸 A．②③④    B．①③④    C． ②④    D．①④ （2）如图所示“氧气”要穿过迷宫，从进口顺利地走到出口，途中遇到不反应的物质才能通过（反应条件省略）    ①“箭头”画出了“氧气”应行走的路线，“氧气”不能从甲处通过，你认为甲处的物质是 （填序号）A氦气B水C蜡烛 ②除①举例的物质和迷宫中物质外甲处还可能是 。 ③氧气在进迷宫过程中，除了甲，还碰到了两种阻止它前进的物质，其中一个反应用化学式表示 。反应类型为 （填基本反应类型） （3）“富氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体，可用于航天、医疗、炼钢等。“新型肺炎”重症患者的治疗上有一个重要环节为“高流氧呼吸”，其本质也和“富氧空气”差不多，化学兴趣小组欲混制“富氧空气”并开展相关探究，进行以下实验。 实验一：混制“富氧空气”。 ①用高锰酸钾制取氧气，反应的化学式表达式为 。    ②如图1，用纯氮气及上述实验制取的氧气，混制一瓶（集气瓶容积为250mL）氧气体积分数为40%的“富氧空气”，气体应从装置中的管 （选“a”或“b”）通入，先通入氮气排出120mL水，再通入氧气排出 mL水。 实验二：测定“富氧空气”中氧气的含量。 用图2装置测定“富氧空气”中氧气的含量（集气瓶中“富氧空气”体积为100mL，底部残留少量水，燃烧匙内有足量红磷），操作如下。 Ⅰ.往量筒内加入适量水，读出量筒内水的体积为80mL； Ⅱ.用电点火装置点燃红磷，充分反应； Ⅲ.打开止水夹，待右侧量筒内液面不再变化时，排出气球中的气体，调节两边液面在同一水平面上，读出量筒内水的体积为38mL。 回答问题： ③实验前，检查装置气密性的方法： 。 ④操作Ⅱ中可观察到现象： 。 ⑤本次实验测得“富氧空气”中氧气的含量为 。 ⑥若操作Ⅰ量筒读数时仰视，操作Ⅲ量筒读数时俯视，则测得实验结果 （选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 实验三：研究“富氧空气”的应用 通过重油、褐煤在氧气含量不同的空气中燃烧的实验，得到有关数据如下图：    ⑦结合图3，说明空气中氧气含量与燃烧产生的温度的关系： 。 ⑧结合图4，简述减少燃料燃烧尾气污染的措施： 。 实验四：空气中氧气含量的再探究    ⑨化学兴趣小组想探究用不同物质在空气中燃烧测定氧气含量方法的优劣。他们用足量的蜡烛、红磷和白磷分别在相同体积与状态的空气中燃烧，用氧气探测器测定容器中剩余氧气与时间的关系如图5，下列说法正确的是 。 A．测定空气中氧气含量效果最好的是蜡烛，因为它反应速率快 B．该实验证明氧气的浓度较低时，红磷与白磷还能与之发生反应 C．三个均为氧气过量 D．若用这三种物质做实验，测得空气中氧气含量偏高 【答案】 C C 碳 或 化合反应 b 80 连接好装置，关紧止水夹，双手紧握器壁，气球变大且一段时间不变小，说明气密性较好 红磷燃烧生成大量白烟，气球先变大后变小 42% 偏大 氧气含量越大则燃烧产生的温度越高 增加氧气含量 B 【解析】（1）①碳酸氢铵分解生成二氧化碳、水、氨气，错误； ②煤炭燃烧是和氧气反应，正确； ③植物光合作用是将二氧化碳转化为氧气，错误； ④人的呼吸是吸收氧气生成二氧化碳，正确。 故选C。 （2）①途中遇到不反应的物质才能通过，“氧气”不能从甲处通过，则甲处的物质能与氧气反应，蜡烛燃烧消耗氧气，故选C。 ②碳和氧气燃烧生成二氧化碳，故甲处还可能是碳（合理即可）。 ③铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，；反应符合多变一特点，属于化合反应；（或磷和氧气点燃生成五氧化二磷，；反应符合多变一特点，属于化合反应）。 （3）实验一： ①高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾和氧气和二氧化锰，。 ②混制一瓶（集气瓶容积为250mL）氧气体积分数为40%的“富氧空气”， 通入氮气排出120mL水，则收集氮气体积为120mL，那么收集氧气体积为，故再通入氧气排出80mL水。氧气密度比水小，排水法收集氧气应该短进长出，故气体应从装置中的管b通入。 实验二： 磷燃烧消耗了氧气，装置中压强减小，水进入装置，进入装置中水的体积就是消耗氧气的体积； ③实验前，检查装置气密性的方法：连接好装置，关紧止水夹，双手紧握器壁，气球变大且一段时间不变小，说明气密性较好。 ④红磷燃烧放出大量热，温度升高，压强变大，气球变大，反应后装置中气体减小，恢复至室温，气球变小，故操作Ⅱ中可观察到现象：红磷燃烧生成大量白烟，气球先变大后变小。 ⑤量筒内减小水的体积为80-38=42mL，则本次实验测得“富氧空气”中氧气的含量为42%。 ⑥若操作Ⅰ量筒读数时仰视，读数偏小，操作Ⅲ量筒读数时俯视，则读数偏大，导致计算进入装置中水体积偏大，测得实验结果偏大。 实验三： ⑦结合图3，说明空气中氧气含量与燃烧产生的温度的关系：氧气含量越大则燃烧产生的温度越高。 ⑧结合图4，可知提高氧气含量可减少燃料燃烧排放的烟气量，故减少燃料燃烧尾气污染的措施：增加氧气含量。 实验四： ⑨A．由图可知，白磷消耗氧气更彻底，故测定空气中氧气含量效果最好的是白磷，错误； B．比较白磷与红磷反应图像，在氧气含量较低处均出现波动，证明氧气的浓度较低时，红磷与白磷还能与之发生反应，正确； C．用足量的蜡烛、红磷和白磷分别在相同体积与状态的空气中燃烧，说明三个均为蜡烛、红磷、白磷过量，错误； D．若用这三种物质做实验，反应后仍有部分氧气剩余，故测得空气中氧气含量偏低，错误。 故选B。 10．空气中氧气含量测定再探究。 Ⅰ、知识回顾 (1)写出红磷在空气中燃烧的文字或符号表达式 。 Ⅱ、实验改进 用如图所示的V型管进行空气中氧气含量的测定实验。V型管内有空气和足量的白磷。 资料：白磷燃烧所需最低温度为。 (2)已知白磷与红磷在空气中燃烧的现象和生成物相同，如果装置气密性不好，则测出的氧气体积分数 （填“大于”、“小于”或“等于”）21%。 (3)此装置与教材上的装置相比，其优点是 （写一点即可） (4)已知V型管的容积为,量筒内有水，待白磷熄灭，装置冷却后打开弹簧夹，量筒中的水倒吸入V型管内，理论上可观察到量筒内液面下降至 处。 (5)并不是所有物质与氧气的反应都很剧烈，有些氧化反应进行得很慢。以下属于缓慢氧化的是________（填字母）。 A．金属锈蚀 B．呼吸作用 C．光合作用 D．燃放鞭炮 Ⅲ、反思评价 【提出问题】把红磷换成木炭进行实验，能否准确测定空气中氧气含量？ 【初步探究】同学们设计如图1所示的实验。 (6)实验时先关闭,再将足量的红磷、木炭点燃后同时伸入到大小相同的两个集气瓶中。待反应完毕，装置冷却至室温后，应进行的合理操作是________。（填字母） A．先打开,一段时间后，再打开 B．先打开,一段时间后，再关闭、打开 (7)在操作全部正确的情况下，进入A中水的体积 （填“>”、“=”或“<”）进入B中水的体积。 【深入探究】同学们再用图2装置进行实验，测得气体浓度（即气体的体积分数）变化如图3所示。 资料：①澄清石灰水可吸收二氧化碳气体。 ②理论上每消耗1分子氧气就产生1分子的二氧化碳；同温同压下，两种气体的体积之比等于其分子数目之比。 (8)通过上述探究可知，用木炭不能准确测定空气中氧气的含量，理由是 。 (9)测得如图3中的浓度偏小，约为4.5%，可能的原因是 （写出一点即可）。 【答案】(1)红磷+氧气五氧化二磷/ (2)小于 (3)实验结果更准确（或减少空气污染） (4) (5)AB (6)B (7)> (8)木炭燃烧消耗氧气的同时会产生二氧化碳气体，压强几乎不变 (9)木炭燃烧产生其他气体或部分二氧化碳被澄清石灰水吸收 【解析】（1）红磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，反应的文字或符号表达式为：红磷+氧气五氧化二磷（或）； （2）如果装置气密性不好，在冷却过程中有外界的空气进入瓶中，导致进入V型管中的水的体积偏小，测出的氧气的体积分数小于21%； （3）此装置与教材上的装置相比，其优点是实验结果更准确（或减少空气污染）； （4）  待白磷熄灭，装置冷却后打开弹簧夹，由于管内氧气被消耗，V型管内气压小于外界的大气压，量筒中的水倒吸进入V型管内，V型管的容积为100mL，氧气占空气体积的21%，则被消耗的气体（氧气）体积为21mL，量筒内有80mL水，则理论上可观察到量筒内液面下降至80mL-21mL=59mL处； （5）A、金属锈蚀是金属与氧气、水等物质发生缓慢氧化的结果，故选项符合题意； B、呼吸作用是生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放出能量的总过程，故选项符合题意;； C、光合作用是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程，故选项不符合题意； D、燃放鞭炮是剧烈的氧化反应，故选项不符合题意； 故选：AB； （6）实验时先关闭 K1、K2 、K3，再将足量的红磷、木炭点燃后同时伸入到大小相同的两个集气瓶中。待反应完毕，装置冷却至室温后，应进行的合理操作是先打开K1、K3一段时间后，再关闭K1  、打开 K2，故选B； （7）因为红磷燃烧消耗氧气，无气体生成，反应后压强减小，而木炭燃烧消耗氧气的同时会产生二氧化碳气体，压强几乎不变，所以在操作全部正确的情况下，进入A中水的体积>进入B中水的体积； （8）通过上述探究可知，用木炭不能准确测定空气中氧气的含量，是因为木炭燃烧消耗氧气的同时会产生二氧化碳气体，压强几乎不变； （9）测得如图3中 CO2的浓度偏小，约为4.5%，可能的原因是木炭燃烧产生其他气体或部分二氧化碳被澄清石灰水吸收。 能力提升提升 一、选择题 1．下列实验不能达到相应目的的是 A．比较各层火焰温度 B．验证质量守恒定律 C．检验氧气 D．验证产物有水 【答案】B 【解析】A.拿一根火柴梗放在火焰上，几秒之后拿出，根据其碳化情况可验证各层火焰温度方法，该选项能达到相应目的； B.蜡烛燃烧过程中生成二氧化碳和水蒸气，二氧化碳和水蒸气会扩散到空气中，则不能用于验证质量守恒定律，该选项不能达到相应目的； C.氧气能使带火星的木条复燃，将带火星的木条伸入瓶中，若复燃，则说明是氧气，该选项能达到相应目的； D.罩在火焰上方的干冷烧杯有水雾出现，说明蜡烛燃烧生成水，该选项能达到相应目的， 故选B。 2．人类每时每刻都离不开空气，下列有关空气的说法不正确的是 A．空气中氧气的质量分数为，且空气中氧气的含量一定恒定不变 B．氮气在低温环境下能使超导材料显示超导性能——用于磁悬浮列车 C．焊接金属常用氮气作保护气 D．氖气常作为霓虹灯的填充气 【答案】A 【解析】A 、空气中氧气的体积分数约为 21%，不是质量分数。而且空气中氧气的含量会在一定范围内波动，不是恒定不变的，说法错误，符合题意； B 、氮气在低温环境下能使超导材料显示超导性能，可用于磁悬浮列车，说法正确，不符合题意； C、氮气的化学性质不活泼，焊接金属常用氮气作保护气，防止金属在高温下与氧气等物质反应，说法正确，不符合题意； D、氖气通电时会发出有色光，常作为霓虹灯的填充气，说法正确，不符合题意。 故选A。 3．实验室制取氧气的装置中，有关几个“口”的位置错误的是 A．用排空气法收集氧气时，集气瓶口应向下 B．进入试管的导气管口应露出胶塞少许 C．装药品的试管口应向下倾斜 D．用排水法收集时，导气管口应伸入集气瓶的口部 【答案】A 【解析】A、因氧气比空气的密度大，所以应用向上排气法收集，集气瓶口向上，故说法错误； B、为了便于气体的导出，试管内的导管口稍露出橡皮塞，故说法正确； C、实验室制取气体时，加热固体时，试管口要稍微向下倾斜，因为防止生成的水或固体中所含的水分倒流入试管，使试管炸裂，故说法正确； D、用排水法收集时，导气管口应伸入集气瓶的口部，故说法正确。 故选A。 4．化学是一门以实验为基础的科学。下列有关实验现象描述不正确的是 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 B．红磷燃烧放出热量，产生大量的白色烟雾 C．细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 D．硫在空气中燃烧，产生微弱淡蓝色火焰 【答案】B 【解析】A、将点燃的木炭放入氧气中，剧烈燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体；正确； B、红磷在空气（或氧气）中燃烧，放热，产生大量的白烟，而不是白色烟雾；错误； C、细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体（即是四氧化三铁固体）；正确； D、硫在空气中燃烧，发出微弱淡蓝色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体；正确； 故选B。 5．我国科学家成功研制出天然气（主要成分为甲烷）在液态锡催化作用下的高效制氢设备，该设备发生反应的微观原理如图所示，下列说法错误的是 A．甲烷是由碳原子和氢分子构成 B．反应前后液态锡的质量和化学性质不变 C．该反应属于分解反应 D．此反应的文字表达式为：甲烷碳+氢气 【答案】A 【解析】A. 甲烷是由甲烷分子构成的，甲烷分子由碳原子和氢原子构成，此选项错误； B. 液态锡在该反应中作催化剂，催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变，此选项正确； C. 该文字表达式为：甲烷碳+氢气，符合一变多的特点，属于分解反应，此选项正确； D. 此反应的文字表达式为：甲烷碳+氢气，此选项正确。 故选A。 6．以下关于实验现象的描述错误的是 A．红磷在空气中燃烧放热，产生大量的白烟 B．碳在空气中燃烧发出白光，生成二氧化碳 C．细铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体 D．硫在氧气中燃烧，发出蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体 【答案】B 【解析】A、红磷在空气中燃烧放热，产生大量的白烟，故A正确； B、碳在空气中燃烧，只能烧至红热，不会发出白光，碳在氧气中燃烧发出白光，生成二氧化碳是实验结论而不是实验现象，故B错误； C、细铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体，故C正确； D、硫在氧气中燃烧，发出蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体，故D正确； 故选：B。 7．下列物质属于纯净物的是 A．食盐水 B．洁净的空气 C．稀有气体 D．冰水混合物 【答案】D 【解析】A、食盐水中含有食盐和水，属于混合物，故错误； B、空气中含有氮气、氧气等物质，属于混合物，故错误； C、稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙等气体的总称，属于混合物，故错误； D、冰水混合物中只有水分子，水属于纯净物，故正确。 故选D。 8．化学使世界变得绚丽多彩，科学家为此作出了巨大的贡献。通过实验测定了空气中氧气含量的科学家是 A．道尔顿 B．门捷列夫 C．拉瓦锡 D．阿伏伽德罗 【答案】C 【解析】A、道尔顿提出近代原子学说，故A错误； B、1869年门捷列夫，编制了元素周期表，故B错误； C、法国的拉瓦锡通过实验发现空气中含有氮气和氧气的组成，故C正确； D、阿伏伽德罗在化学上的主要贡献是提出了分子的概念，并创立了分子学说，故D错误。 故选C。 9．如图所示的四个图像，分别对应四种过程，其中不正确的是 A．①在试管中加热一定量高锰酸钾固体 B．②等体积、等浓度的过氧化氢溶液制取氧气 C．③氯酸钾在二氧化锰作用下分解 D．④利用过量红磷燃烧，进行空气中氧气含量测定的实验 【答案】B 【解析】A、在试管中加热一定量高锰酸钾固体，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，由于生成了气体，固体的质量逐渐减小，待完全反应后，不再变化，不符合题意； B、等体积、等浓度的过氧化氢溶液制取氧气，有催化剂的反应速率快，但是最后生成氧气的质量相同，符合题意； C、氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气，在该反应中，二氧化锰是催化剂，化学反应前后，其质量不变，不符合题意； D、利用过量红磷燃烧，进行空气中氧气含量测定的实验，红磷燃烧消耗氧气，氮气不参与反应，故集气瓶中氮气的质量不变，不符合题意。 故选B。 10．如图所示装置可验证空气中氧气的含量。下列叙述不正确的是    A．实验时要塞紧橡皮塞 B．白磷的作用是消耗试管中的氧气 C．白磷熄灭、试管冷却后再打开止水夹 D．最终量筒中液面约降至40 mL刻度线处 【答案】D 【解析】A、塞进橡皮塞，可减少误差，该选项叙述正确； B、白磷燃烧消耗氧气，该选项叙述正确； C、白磷熄灭并冷却后才能再打开止水夹，若未冷却就打开弹簧夹，则进入的水的体积会偏小，该选项叙述正确； D、该装置中氧气的体积为，则会倒吸入26mL的水，则最终量筒中液面约降至50mL-26mL=24mL，该选项叙述不正确。 故选D。 二、实验题 11．某研究性学习小组欲利用下列装置进行相关气体制取的探究，请你分析并填空。    (1)写出图中仪器的名称a 、b ； (2)实验室收集二氧化碳的方法是 ； (3)实验室用A装置制取氧气，发生反应的化学方程式是 ；若用C装置收集到的氧气不纯，则可能的一点原因是 ；若用盛满水的F装置收集氧气，则应从导管 通入气体(填①或②)； (4)甲烷(化学式为CH4)是一种无色、无味、难溶于水的气体，实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物的方法制取甲烷，则实验室制取并收集甲烷应选择的装置组合是 (填字母，F除外)。 【答案】(1) 试管 集气瓶 (2)向上排空气法 (3) 或 集气瓶未装满水或未等气泡连续均匀就开始收集 ② (4)AC/AE 【解析】（1）仪器a为试管，b为集气瓶，故填：试管、集气瓶； （2）二氧化碳密度大于空气，能溶于水且与水反应，只能用向上排空气法，不能用排水法，故填：向上排空气法； （3）发生装置A的反应物为固体，反应条件为加热，实验室可以用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物，氯酸钾在二氧化锰的催化作用下分解成氯化钾和氧气或加热高锰酸钾分解成锰酸钾、二氧化锰和氧气两种方法来制取氧气，化学方程式分别为：、；C装置为排水法，要求集气瓶内装满水以排尽集气瓶内的空气，否则会导致收集到的氧气不纯，另外，导管口开始冒泡时，导管出来的气体为装置内的空气，要等气泡连续均匀后才开始收集；F装置中盛满水，要将气体送到集气瓶的顶部，水从下方导管排出； （4）实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物的方法制取甲烷，反应物为固体，反应条件为加热，故发生装置选择A，甲烷的密度小于空气，且难溶于水，故收集装置可选择C或D，故填AC或AD； 三、综合应用题 12．某实践活动小组在老师带领下，对空气质量检测开展了一系列项目式学习活动。 活动一：了解空气质量指数所表示的含义 【思考分析】 (1)图1是该小组所在地区某日的空气质量情况，其空气质量状况为 (填“优”“良”或“轻度污染”) 空气质量分级标准 空气质量指数 0~50 51~100 101~150 151~200 201~300 >300 空气质量级别 一级 二级 三级 四级 五级 六级 空气质量状况 及表示颜色 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 绿色 黄色 橙色 红色 紫色 褐红色 【查询网络】微型空气质量检测系统可实时、准确检测室外空气污染物、其结构如图2所示。 活动二：认识微型空气质量“检测站”并记录某段时间显示的数据如下表 二氧化氮 臭氧 一氧化碳 22 158 1.3 (2)除显示器显示的内容外，还需要检测的空气污染物有 (写一种)。 活动三：进行实践的同学们对工厂附近的空气质量感到好奇，调研发现该工厂为了获得充足的能量，长期采用燃煤技术。于是同学们猜测该工厂排放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。 (3)设计并进行实验 实验操作 实验现象 实验结论 收集一瓶该工厂的废气，加入品红溶液，振荡 废气中含有二氧化硫 活动五 提出空气质量改进方案 (4)树立环保意识，践行环境友好生活方式，下列做法中，有利于环境保护的是___________ 。 A．植树造林扩大绿化面积 B．减少自驾燃油汽车出行 C．开发利用氢能等新能源 D．进一步扩大燃煤发电 【答案】(1)轻度污染 (2)二氧化硫 (3)红色褪去 (4)ABC 【解析】（1）由图可知，该小组所在地区某日的空气质量情况为轻度污染； （2） 目前计入空气污染指数的项目有二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物（PM10）、臭氧、PM2.5。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、可吸入颗粒物等； （3）二氧化硫能使品红溶液褪色，故设计实验为：收集一瓶该工厂的废气，加入品红溶液，振荡，红色褪去，说明废气中含有二氧化硫； （4）A、植树造林扩大绿化面积，能改善空气质量，有利于环境保护，故选项符合题意； B、减少自驾燃油汽车出行，能减少空气污染，有利于环境保护，故选项符合题意； C、开发利用氢能等新能源，能减少空气污染，有利于环境保护，故选项符合题意； D、进一步扩大燃煤发电，燃煤会产生大量的空气污染物，不利于环境保护，故选项不符合题意； 故选：ABC。 13．根据下图回答问题：    (1)写出图中标号仪器名称：① 。 (2)若用A装置制取氧气，反应的文字表达式是 ； (3)实验室用加热氯酸钾并用排水法制取氧气，氧气收集完毕后，测得其纯度明显偏低，原因可能是：__________(填字母)； A．氯酸钾中混入了高锰酸钾 B．收集前，集气瓶中未注满水 C．收集后，集气瓶中仍有少量水 D．未见气泡连续均匀冒出时就开始收集 (4)实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制取氨气(NH3)，同时得到氯化钙和水。已知氨气是一种无色的有刺激性气味的气体，极易溶于水，密度比空气小。制取氨气时应选用的发生装置和收集装置为 (填装置编号)。用F装置做硫在氧气中燃烧实验时，为完成该实验，用10mL量筒量取6mL氢氧化钠(NaOH)溶液，读数时量筒内的液体凹液面最低处应与乙图中 处(填“a”或 “b”)刻度线保持水平。 (5)某化学兴趣小组设计如下表所示的对比实验来比较二氧化锰、氧化铜对过氧化氢分解的催化效果，所用实验装置如图所示。    实验序号 过氧化氢溶液 催化剂 实验1 5mL  4% 粉末状二氧化锰0.2g 实验2 5mL  4% 粉末状氧化铜Xg ①实验2中X= 。 ②实验需要测量并记录的数据有：氧气体积和 。 ③实验时，分别将过氧化氢溶液一次性注入盛有催化剂的小试管中，测量并记录数据，实验过程中发现U型管内右侧液面上升，原因是 。 ④结论：二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果比氧化铜好，得出该结论的依据是 。 【答案】(1)酒精灯 (2) (3)BD (4) AC a (5) 0.2 时间 反应过程中放热 相同时间内使用二氧化锰收集氧气的体积与氧化铜多（或使用二氧化锰收集相同体积氧气所用时间比氧化铜短） 【解析】（1）据图可知，图中标号仪器①是酒精灯； （2）若用A装置制取氧气，是固固加热型装置利用高锰酸钾制取氧气，反应的文字表达式为：； （3）实验室用加热氯酸钾并用排水法制取氧气，氧气收集完毕后，测得其纯度明显偏低，原因可能是收集前，集气瓶中未注满水、未见气泡连续均匀冒出时就始收集，故填：BD； （4）实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制取氨气（NH3），是固体加热型反应，故选择A装置，氨气是一种无色的有刺激性气味的气体，极易溶于水，密度比空气小，故选择向下排空气法收集，故选择C装置； 量筒的刻度从底向上增大，故用10mL量筒量取6mL氢氧化钠溶液，读数时量筒内的液体凹液面最低处应与乙图中a刻度线保持水平； （5）①根据对比实验唯一变量的原则，加入催化剂的质量也相等，所以X=0.2； ②为了探究不同催化剂对反应速率的影响，需要通过相同时间内收集气体体积或者收集相同气体体积所需的时间来得出结论，所以需要记录体积和时间； ③右侧液面上升，说明压强增大，证明内部温度升高，所以反应过程中产生热量，因此反应过程中放热； ④二氧化锰比化铜催化效果好，说明加入二氧化锰产生的气体的速率快，因此可以通过记录相同时间内使用二氧化锰收集氧气的体积与氧化铜多（或使用二氧化锰收集相同体积氧气所用时间比氧化铜短）来得出结论。 四、填空与简答 14．如图是有关氧气化学性质的部分知识网络图(反应条件已略去)据图回答下列问题：    (1)反应①主要现象为 ；该反应的能量转化方式是 。 (2)反应②主要的反应现象是 ； (3)反应③的文字或符号表达式是： ，观察到的现象是 ；实验时要在集气瓶底部铺一层细沙或装少量水的原因是 。实验时若没有观察到应有的现象，请分析此实验失败的可能原因 ； (4)反应①-③有许多共同点，请列举其中一点： ； 【答案】(1) 产生耀眼的白光、放热 化学能转化成光能、热能 (2)产生大量的白烟、放热 (3) 剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体 防止生成的高温熔化物落下来炸裂瓶底 氧气的浓度过低（合理即可） (4)反应条件都是点燃（或反应都放热等） 【解析】（1）反应①是镁和氧气反应产生氧化镁，其主要的现象是产生耀眼的白光、放热；该反应的能量转化方式是化学能转化成光能、热能； （2）反应②是磷和氧气反应产生五氧化二磷，则主要现象是产生大量的白烟、放热； （3）反应③是铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的文字或符号表达式为；铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体；集气瓶底部留有少量水的原因是防止生成的高温熔化物落下来炸裂瓶底；若该实验过程中发现铁丝不能燃烧，其原因可能是铁的表面有锈、氧气的浓度过低等； （4）反应①～③有许多共同点，例如反应条件都是点燃或反应都放热等。 15．写出下列反应的符号表达式： (1)红磷在氧气里燃烧： ； (2)加热暗紫色固体制取氧气： 。 【答案】(1) (2) 【解析】（1）红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，反应的符号表达式为，故填：； （2）高锰酸钾为暗紫色固体，高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的符号表达式为，故填：。 学科网（北京）股份有限公司 $$