内容正文:
重难点02 空气和氧气
目录
1.命题趋势解读:明考情、知方向
2.核心知识脉络:搭基础、建体系
3.重难考点诠释:知重难、掌技巧、攻薄弱
考点01 空气中氧气含量的测定
考点02 空气的成分和用途
考点03 空气的污染及防治
考点04 氧气的性质和用途
考点05 氧气的制取
4.限时检测训练:重难通关、争分培优
三年考情分析
2025考向预测
1.空气成分含量及用途主要以选择题的形式考查,需熟记空气各成分的体积分数及其用途。
2.氧气的性质和用途一般出现在选择题中,解答此类题目需熟记氧气的物理性质和化学性质以及常见用途。其中氧气不易溶于水、密度大于空气、氧气具有助燃性、常见物质如红磷、木炭、硫、细铁丝等在空气或氧气中燃烧的现象等知识点比较常考。
3.氧气的实验室制取一般出现在选择题或填空题中,实验探究题也是常考考点,需熟记氧气的实验室制法相关内容,其中氧气的发生装置和收集装置的选择以及氧气的检验、验满等知识点比较常考。
1.考查方式与题型预测:
测定空气中氧气的含量多以选择题或实验题出现,解题的关键是要掌握利用实验前后压强差进行实验的原理、实验现象、误差分析及装置改进等,氧气的制法考点常以填空题的形式进行考查。
2.预测考点与方向
考查的命题点有:装置的选择、收集方法、检验及错误分析。常以化学实验或科学探究的形式出现。考查的命题点有:空气的含量、空气的污染及防治、氧气的反应现象描述正确与否的判断、氧化反应的判断、氧气的用途,常结合生活中的常见生活中现象、工农业生成、科学实验等以文字或图片结合的形式呈现。
考点01 空气中氧气含量的测定
实验装置
实验原理
①红磷燃烧消耗密闭容器中的氧气,使集气瓶内压强减小,在大气压的作用下,烧杯中的水进入集气瓶中,进入水的体积即为集气瓶中减少的氧气的体积
②反应原理:。
实验用品
大集气瓶、酒精灯、燃烧匙、烧杯、止水夹、橡胶塞、导管、红磷、蒸馏水。
实验步骤
①按图所示连接装置,并检查装置的气密性;
②在集气瓶内加入少量水,将水面上方空间分为5等份,并做好标记;
③夹紧弹簧夹,取足量红磷于燃烧匙中;
④点燃红磷,立即伸入集气瓶中,塞紧橡胶塞;
⑤待红磷熄灭并冷却至室温,打开弹簧夹。
实验现象
①红磷燃烧,产生大量白烟,并放出热量;
②待红磷熄灭并冷却至室温,打开弹簧夹,可以观察到烧杯中的水被吸入集气瓶,瓶内
液面上升至刻度1附近。
实验结论
氧气约占空气总体积的1/5。实验装置内最终剩余气体的主要成分是氮气
注意事项
实验开始时,预先在集气瓶里放入少量水的目的是:①吸收热量,有利于降低温度;
②吸收生成的白烟,防止污染空气。
此实验对实验药品的要求:①能够在空气中燃烧,故不可选用铁丝;②只能消耗空气中的氧气,故不可选用镁带;③燃烧的产物不能是气体,一般不用木炭、硫代替红磷。
误差分析
(1)测定结果偏小的可能原因:①红磷的量不足,导致装置中的氧气未被消耗完;②装置气密性不好(或漏气),导致外界空气进入装置内;③没有冷却到室温就打开弹簧夹,导致进入集气瓶中的水的体积偏小。
(2)测定结果偏大的可能原因:①没有夹紧弹簧夹,红磷燃烧时集气瓶内气体受热膨胀沿着导管逸出;
②燃烧匙伸入过慢,使装置内的部分气体受热逸出。
考点02 空气的成分和用途
1.拉瓦锡实验结论:空气由氮气(N2)和氧气(O2)组成,其中氧气约占空气总体积的 1/5。
2.空气是一种混合物,其中氮气与氧气体积比约为 4:1。
3.主要成分(按体积分数)
氮气(N2)78%,氧气(O2)21%,稀有气体0.94%,二氧化碳(CO2) 0.03%,其它气体和杂质0.03%。
4.空气是宝贵的资源
氧气
氮气
稀有气体
物理性质
无色、无味气体,不易溶于水
无色、无味气体,难溶于水
无色、无味气体,通电时能发出不同颜色的光
化学性质
不可燃,能支持燃烧,
能供给呼吸。
不燃烧也不支持燃烧,不供给呼吸,化学性质不活泼
很不活泼
用途
①供动植物呼吸
②医疗急救
③金属切割
④炼钢
⑤宇宙航行
①作保护气
②食品充氮作防腐剂等
③用于制造低温环境或医疗上冷冻麻醉
④制硝酸和氮肥
①作保护气
②制多种用途的电光源等
③氦气充气球(密度比空气小且化学性质稳定)
④氦气用于制造低温环境
考点03 空气的污染及防治
(1)造成空气污染的物质:
①有害气体:一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2)
②可吸入颗粒物:如烟尘等
(2)环境问题:
温室效应(二氧化碳含量过多引起,其他如甲烷等也能造成)、
臭氧空洞(飞机的尾气、制冷剂氟里昂的排放)、
酸雨(由二氧化硫、二氧化氮引起)
(3)防止空气污染的措施:加强大气质量监测,改善环境状态、植树造林、使用
清洁能源。
(4)空气污染指数:一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、臭氧。
考点04 氧气的性质和用途
(1)氧气的物理性质
1.色、味、态:通常情况下是无色无味的气体,液态为淡蓝色, 固态为淡蓝色雪花状。
2.密度:标准状况下,密度略大于空气(向上排空法收集)
3.溶解性:氧气不易溶于水(排水法收集)
(2)氧气的化学性质
①助燃性
检验氧气:用带火星的木条伸到集气瓶中,若复燃则是氧气。
注意:氧气浓度较低时带火星的木条不复燃,浓度较高时复燃,能复燃说明氧气浓度较高不能说是纯氧气。
②常见物质在氧气或空气中的燃烧
类型
物质
现象
方程式
与非金属单质反应
木炭
空气中红热;氧气中剧烈燃烧,发出白光,放出热量,生成无色无味的气体能使澄清石灰水变浑浊
C+O2CO2
硫粉
空气中发出微弱的淡蓝色火焰,放出热量;
氧气中发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量;
生成一种有刺激性气味的气体
注意:瓶底装少量水吸收SO2,防止污染空气)
S+O2SO2
红磷
氧气中剧烈燃烧,放出热量,生成大量的白烟
4P+5O22P2O5
氢气
安静的燃烧,产生淡蓝色火焰,火焰上方罩干冷的烧杯出现水雾
2H2+O22H2O
与金属单质反应
铜
铜表面由红色逐渐变为黑色
2Cu+O22CuO
铁丝
空气中红热;氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成一种黑色固体
注意事项:集气瓶底部铺少量的细沙或加少量的水,防止高温生成物溅落炸裂瓶底
3Fe+2O2Fe3O4
镁条
剧烈燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体
2Mg+O2 2MgO
与化合物反应
一氧化碳
产生蓝色火焰,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
2CO + O2 2CO2
甲烷
产生蓝色火焰,火焰上方罩干冷的烧杯,烧杯内壁出现水雾,罩涂有澄清石灰水的烧杯,石灰水变浑浊。
CH4+2O22H2O+ CO2
乙醇
产生蓝色火焰,火焰上方罩干冷的烧杯,烧杯内壁出现水雾,罩涂有澄清石灰水的烧杯,石灰水变浑浊。
C2H5OH+3O23H2O+2CO2
考点05 氧气的制取
(1)工业制氧气
分离液态空气法
原理:利用液态氧气和液态氮气的沸点不同。——是物理变化
过程:
(2)实验室制氧气法
制取方法
高锰酸钾制取氧气
过氧化氢制取氧气
所用药品
高锰酸钾(紫色固体)
过氧化氢(无色液体)、二氧化锰(黑色粉末)
反应原理
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
2H2O2 2H2O+O2↑
发生装置
收集装置
选择依据:氧气不易溶于水且不与水反应
向上排空气法
选择依据:氧气的密度比空气大,且不与空气各成分反应
优点
稍加热就分解,不用催化剂;反应速度适中,便于收集
不用加热,节约能源;生成物只有水,利于环保;二氧化锰容易回收
缺点
需要加热,操作麻烦、浪费能源;使用紫色的高锰酸钾,不易清洗仪器和桌面
作为反应物的过氧化氢不宜长时间保存且浓度太大时反应速度太快,不宜控制
检验方法
将一根带火星的木条伸入瓶内,如果木条复燃,证明集气瓶内的气体是氧气。
验满方法
①用向上排空气法收集时,将一根带火星的木条放在瓶口,如果木条复燃,证明集气瓶内氧气已收集满。
②用排水法收集时,集气瓶口出现大气泡时,说明已收集满氧气。
总之,从是否节约能源、是否利于环保、操作是否简单等方面综合比较,最适合在实验室制取氧气的方法是用过氧化氢制取氧气的方法
考向01 空气中氧气含量的测定
1.(22-23九年级上·天津和平·阶段练习)某同学用如图所示装置测定空气里氧气的含量,实验时,连接好装置并检查不漏气后再进行后续操作,下列说法正确的是
A.所用红磷要过量,以保证集气瓶内空气里的氧气能充分反应
B.在空气里点燃红磷后,应缓慢把燃烧匙伸入瓶内并塞紧橡皮塞
C.仍用本装置,只把红磷换成燃烧的木炭,能够更精确测定空气里氧气的含量
D.待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹,能够较准确测定空气中氧气的含量
【答案】A
【详解】A、该实验所用红磷要过量,以保证集气瓶内空气里的氧气能充分反应,确保实验结果的准确,故A正确;
B、在空气里点燃红磷后,应立即把燃烧匙伸入瓶内并塞紧橡皮塞,防止集气瓶内的气体受热膨胀,从集气瓶口逸散到空气中,使结果偏大,故B错误;
C、仍用本装置,只把红磷换成燃烧的本炭,不能够用来测定空气里氧气的含量,因为碳在空气中燃烧产生二氧化碳气体,瓶内的压强变化不大,水不能倒流,不能够更精确测定空气里氧气的含量,故C错误;
D、红磷熄灭后,要等到装置冷却到室温后再打开止水夹,否则气体受热膨胀,压强增大,进入集气瓶的水偏小,故D错误;
故选A。
2.(2024·天津南开·开学考试)已知白磷在空气中达到40°C时即可燃烧,下列实验装置中不能用来测定空气中氧气含量的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A、红磷燃烧,将装置内的氧气消耗完全,装置内的压强变小,液面上升1/5,可以用来测定空气中氧气含量;故选项正确,但不符合题意;
B、红磷燃烧,将装置内的氧气消耗完全,装置内的压强变小,打开止水夹,液体进入集气瓶,液面上升1/5,可以用来测定空气中氧气含量;故选项正确,但不符合题意;
C、木炭燃烧,产生二氧化碳气体,装置内的压强变化不明显,不可以用来测定空气中氧气含量;故选项错误,但符合题意;
D、白磷燃烧,将装置内的氧气消耗完全,装置内的压强变小,可以移动活塞向左一定1格,可以用来测定空气中氧气含量;故选项正确,但不符合题意;
故选:C。
3.(24-25九年级上·天津·开学考试)某化学兴趣小组开展“测定密闭容器中氧气的体积分数”的实验探究。
Ⅰ.图1为我们熟悉的测定空气中氧气含量的实验。
(1)红磷燃烧的是 。
(2)若实验过程中发现烧杯中的导管口出现气泡,则最终测得的数据会 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
Ⅱ.图2实验中,小组成员利用传感器记录集气瓶内氧气浓度随时间变化的情况。
(3)从以上数据分析,最终集气瓶中的氧气没有消耗完的依据是 。
(4)实验开始时氧气的含量持续下降,氧气被消耗,但在200s时氧气的含量又有所上升,若实验过程中红磷量充足,其可能原因是 。
【答案】(1)4P+5O22P2O5
(2)偏大
(3)完全反应后氧气浓度是8.86%
(4)装置突然漏气(合理即可)
【详解】(1)红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,其方程式为;4P+5O22P2O5
(2)若实验过程中,发现烧杯中导管口出现气泡,说明弹簧夹未夹紧,燃烧时气体受热膨胀逸出,集气瓶内气体被消耗体积变大,则最终测得数据会偏大;
(3)根据图示可知,燃烧结束后氧气的含量为8.86%,说明氧气没有消耗完;
(4)实验开始时氧气的含量持续下降,氧气被消耗,但在200s时氧气的含量又有所上升,可能是氧气密度大于空气,沉积在底部,传感器测量点在顶部,当反应后底部氧气扩散到上部,浓度增加,也可能是装置气密性不足,在200s时突然漏气(合理即可)。
考向02 空气的成分
4.(2024·天津河东·二模)下列有关空气的说法不正确的是
A.空气中氧气和氮气的体积比约为1:4 B.氧气能支持燃烧,有可燃性
C.二氧化碳是植物光合作用的原料 D.食品包装袋中充入氮气可以防腐
【答案】B
【详解】A、空气中氧气约占体积的五分之一,氮气约占五分之四,则空气中氧气和氮气的体积比约为1:4,该选项说法正确;
B、氧气能支持燃烧,具有可燃性,而不是助燃性,该选项说法不正确;
C、二氧化碳为光合作用的原料,该选项说法正确;
D、氮气化学性质稳定,则食品包装袋中充入氮气可以防腐,该选项说法正确。
故选B。
5.(2024·天津西青·二模)下列说法正确的是
A.100g空气中含有21g氧气 B.空气是一种无色但有气味的气体
C.空气主要是由氮气、氧气、二氧化碳组成 D.空气是一种宝贵的资源
【答案】D
【详解】A、100体积空气中含有21体积的氧气,不是100g空气中含有21g氧气,故A错误;
B、空气无色无味,错误;
C、空气中除了含有氮气和氧气以外还有稀有气体、二氧化碳、水蒸气及杂质,错误;
D、空气是一种宝贵的资源,正确;
故选D。
6.(2024·天津·三模)人类每时每刻都离不开空气,下列对空气的说法正确的是
A.工业上利用液氮和液氧的密度不同,分离液态空气制备氧气
B.利用稀有气体通电能发光的化学性质,可用来制作电光源
C.空气的成分中,按质量计算氮气约占78%,氧气约占21%
D.空气中的氧气不易溶于水
【答案】D
【详解】A、工业上利用液氮和液氧的沸点不同,分离液态空气制备氧气,故选项说法错误;
B、利用稀有气体通电能发光的物理性质,可用来制作电光源,故选项说法错误;
C、空气的成分按体积分数计算,大约是:氮气78%,氧气21%,故选项说法错误;
D、空气中的氧气不易溶于水,故选项说法正确;
故选:D。
考向03 氮气和稀有气体的性质与用途
7.(23-24九年级上·天津南开·期中)下列关于氧气和氮气的说法中不正确的是
A.氧气约占空气体积的21%
B.氮气化学性质不活泼,因此常用作保护气
C.工业上常用分离液态空气的方法制取氧气
D.氮气用于制造硝酸是利用其物理性质
【答案】D
【详解】A、氧气约占空气体积分数的21%,该选项说法正确;
B、氮气化学性质不活泼,可作保护气,该选项说法正确;
C、工业上利用液氮和液氧的沸点不同,将它们进行分类,该选项说法正确;
D、氮气用于制造硝酸,需要通过化学变化才能表现出来,属于化学性质,该选项说法不正确。
故选D。
8.(2023·天津河西·期中)下列有关空气成分的说法中,不正确的是
A.稀有气体可用于制作霓虹灯 B.氮气可用于制造低温环境
C.二氧化碳是一种空气污染物 D.氮气可用于焊接金属的保护气
【答案】C
【详解】A、稀有气体在通电的情况下发出不同的颜色,故可以做有色光源,故正确;
B、液态氮气蒸发时吸热可用于制造低温环境,故正确;
C、二氧化碳不是空气的污染物,故错误;
D、氮气的化学性质不活泼,可用于焊接金属的保护气,故正确。故选C。
9.(2024·天津·二模)下列关于氮气的性质和用途,叙述错误的是。
A.氮气是无色无味的气体
B.在通常状况下,氮气很难跟其他物质发生化学反应
C.从空气中分离出的氮气,可用于填充白炽灯的灯泡
D.从空气中分离出的氮气,不能用于生产氮肥
【答案】D
【详解】试题分析:只要是氮气,就能用于生产氮肥。
考点:空气的用途
考向04 空气的污染及防治
10.(24-25九年级上·天津南开·阶段练习)造成酸雨的主要物质是
A.一氧化碳和二氧化碳 B.二氧化硫和氮的氧化物
C.甲烷和一氧化碳 D.二氧化硫和一氧化碳
【答案】B
【详解】A、一氧化碳有毒,但不会造成酸雨;二氧化碳不会造成酸雨;不符合题意;
B、二氧化硫和氮的氧化物会造成酸雨;符合题意;
C、甲烷不会造成酸雨;一氧化碳有毒不会造成酸雨;不符合题意;
D、二氧化硫会造成酸雨;一氧化碳有毒,不会造成酸雨;不符合题意;
故选B。
11.(24-25九年级上·天津滨海新·期中)保护大气不受污染人人有责,下列气体中不属于大气污染物的是
A.二氧化氮 B.二氧化碳 C.臭氧 D.一氧化碳
【答案】B
【详解】A、二氧化氮为有毒气体,属于大气污染物,故选项不符合题意;
B、二氧化碳是空气的成分之一,不属于大气污染物,故选项符合题意;
C、臭氧能够破坏臭氧层,属于大气污染物,故选项不符合题意;
D、一氧化碳为有毒气体,属于大气污染物,故选项不符合题意。
故选B。
12.(24-25九年级上·天津河西·期中)洁净的空气对人和其他动植物都非常重要。下列气体会对空气造成污染的是
A.氮气 B.氧气 C.二氧化氮 D.水蒸气
【答案】C
【详解】A、氮气为空气中的成分,不属于空气污染物,该选项不符合题意。
B、氧气为空气中的成分,不属于空气污染物,该选项不符合题意;
C、二氧化氮会引起酸雨,会污染环境,该选项符合题意;
D、水蒸气为空气中的成分,不属于空气污染物,该选项不符合题意;
故选C。
考向05 氧气的性质和用途
13.下列关于氧气的性质和用途的说法正确的是
A.氧气能助燃,可作燃料
B.红磷能在空气中燃烧产生大量的白色烟雾
C.细铁丝在空气中可剧烈燃烧,火星四射
D.氧气是一种化学性质比较活泼的气体,在一定条件下可与多种物质发生化学反应
【答案】D
【详解】A、氧气能助燃,但不具有可燃性,不可作燃料,故选项错误;
B、红磷在空气中燃烧,产生大量的白烟,而不是白色烟雾,故选项错误;
C、铁丝在空气中不能燃烧,氧气的浓度不够,故选项错误;
D、氧气是一种化学性质比较活泼的气体,在一定条件下可与多种物质发生化学反应,故选项正确。故选D。
14.(2023·天津河西·阶段练习)下列关于氧气的性质描述,错误的是
A.在通常情况下,氧气是一种无色、无味的气体
B.低温高压下,氧气可变为液态
C.氧气极易溶于水
D.氧气是一种化学性质比较活泼的气体
【答案】C
【详解】A、在通常情况下,氧气是一种无色、无味的气体,说法正确;
B、低温高压下,氧气可变为液态,说法正确;
C、氧气不易溶于水,说法错误;
D、氧气是一种化学性质比较活泼的气体,说法正确。
故选:C。
15.(24-25九年级上·天津南开·阶段练习)下列关于某些化学反应的实验现象的描述,正确的是
A.木炭在氧气中剧烈燃烧,发出白光,放出大量的热
B.硫在氧气中燃烧产生微弱的淡蓝色火焰
C.氢气在空气中剧烈燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰
D.红磷在氧气中燃烧产生大量白雾
【答案】A
【详解】A、木炭在氧气中剧烈燃烧,发出白光,放出大量的热,A选项正确;
B、硫在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰,B选项错误;
C、氢气在空气中平静地燃烧,发出淡蓝色火焰,C选项错误;
D、红磷在氧气中燃烧产生大量白烟,没有雾,D选项错误。
故选:A。
考向06 空气和氧气的综合
16.下列图像能正确反映对应变化关系的是
A.图①:用等质量、等浓度的过氧化氧溶液分别制取氧气
B.图②:向一定量的二氧化锰固体中加入一定量的过氧化氢溶液
C.图③:利用红磷燃烧测定空气中氧气的含量
D.图④:加热高锰酸钾制氧气
【答案】D
【详解】A、等质量、等浓度的过氧化氧溶液分别制取氧气,根据催化剂只能改变反应速率而不能改变生成物的质量,因此无论是否加入催化剂最终生成的氧气质量相等,如图所示,选项错误;
B、过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂的条件下反应生成氧气和水,因此催化剂二氧化锰的质量随着反应的发生不会改变,选项错误;
C、空气中氧气的体积约占空气总体积的五分之一,红磷燃烧消耗氧气,因此最终装置内气体体积减少约五分之一,如图所示,选项错误;
D、加热高锰酸钾,加热后很短时间内高锰酸钾分解出锰酸钾、二氧化锰和氧气,最终高锰酸钾完全反应后不再产生氧气,如图所示,选项正确;
故选:D。
17.下列关于空气的说法不正确的是
A.用铜粉测定空气中氧气含量的实验原理是:用化学的方法将密闭容器中的氧气完全反应掉,气体减少的体积就是氧气的体积
B.目前计入空气污染指数的有害气体主要包括、、、等
C.稀有气体化学性质稳定,通常条件下几乎不与任何物质发生反应
D.氧气化学性质比较活泼,能和所有物质发生化学反应
【答案】D
【详解】A.铜粉测定空气中氧气含量的实验原理是:用化学的方法将密闭容器中的氧气完全反应掉,气体减少的体积就是氧气的体积,故A正确;
B.目前计入空气污染指数的有害气体和烟尘主要包括、、、、可吸入颗粒物等,故B正确;
C.稀有气体通常条件下几乎不与任何物质发生反应,化学性质稳定,故C正确;
D.氧气化学性质比较活泼,能和大多数物质发生化学反应,而不是所有物质,故D错误;
故选D。
考向07 氧气实验室制取
18.(24-25九年级上·天津武清·阶段练习)实验室用高锰酸钾制取氧气的主要步骤有:①装药品,②检查装置的气密性,③固定装置,④加热,⑤收集气体,⑥将导管拿出水面,⑦熄灭酒精灯。其中正确的操作顺序是
A.①②③④⑤⑥⑦ B.②①③④⑤⑥⑦
C.③①②④⑤⑥⑦ D.①②③④⑤⑦⑥
【答案】B
【详解】用高锰酸钾制取氧气的步骤为“查、装、定、点、收、离、熄”,可用谐音记忆力“茶庄定点收利息”;
故选:B。
19.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。
20.(24-25九年级上·天津滨海新·期中)化学是一门以实验为基础的科学。根据下图实验装置回答
(1)写出标有数字仪器的名称① ,② 。
(2)用高锰酸钾制取氧气,其反应的化学方程式是 。若制取并收集较纯净的氧气应选用的装置为 (填序号,从中选取),试管口放一团棉花团的目的是 。
(3)用高锰酸钾制取氧气,简要分为以下几步:①装药品②检查装置的气密性③排水法收集气体④固定装置⑤加热⑥把导管从水槽中取出⑦停止加热。实验操作顺序正确的是 。
A.②①③④⑤⑥⑦ B.③①②⑤④⑥⑦ C.②①④⑤③⑥⑦ D.①④②③⑤⑦⑥
(4)利用排水法来收集氧气,应等到气泡 放出时才可以收集,因为刚开始排出的是空气;停止加热时,先将导管移出水面再熄灭酒精灯的原因是 。
(5)若在中装满水用来收集氧气,气体应从的 端通入气体(填或)。
(6)实验室常用亚硫酸钠()固体与稀硫酸在常温下反应制二氧化硫气体。二氧化硫气体是无色有刺激性气味的气体,密度比空气大,可溶于水生成亚硫酸。实验室制取并收集二氧化硫气体时,应选用上图所示 装置(填序号,从中选取)。
(7)与集气瓶配套使用的玻璃片一般一面为光滑面,另一面为磨砂面,收集气体时用玻璃片的 盖好集气瓶(填“光滑面”或“磨砂面”)。
【答案】(1) 铁架台 集气瓶
(2) AE 防止加热时试管内粉末状物质进入导管
(3)C
(4) 连续均匀 防止水倒流,炸裂试管
(5)x
(6)BC
(7)磨砂面
【详解】(1)由图可知,仪器①为铁架台;仪器②为集气瓶;
(2)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的化学方程式为:;
该反应属于固体加热反应,发生装置可选A,氧气不易溶于水,密度 比空气略大,可用排水法或向上排空气法收集,排水法收集的气体比较纯净,故收集装置可选E,故填:AE;
试管口放一团棉花团的目的是:防止加热时试管内粉末状物质进入导管;
(3)用高锰酸钾制取氧气,实验步骤为:组装仪器,检查装置的气密性;装入药品;固定装置;加热;收集气体;待收集完毕,先将导管移出水面,然后熄灭酒精灯,防止水倒流,炸裂试管,故顺序是:②①④⑤③⑥⑦。
故选C;
(4)利用 C 排水法来收集氧气,应等到气泡连续均匀冒出时才可以收集,因为一开始排出的是装置内的空气;
停止加热时,先将导管移出水面再熄灭酒精灯的原因是:防止水倒流,炸裂试管;
(5)若在F中装满水用来收集氧气,氧气的密度比水小,气体应从F的x端通入;
(6)实验室常用亚硫酸钠固体与稀硫酸在常温下反应制二氧化硫气体。属于固液不加热反应,发生装置可选B,二氧化硫气体是无色有刺激性气味的气体,密度比空气大,可溶于水生成亚硫酸,可用向上排空气法收集,收集装置可选C,故填:BC;
(7)与集气瓶配套使用的玻璃片一般一面为光滑面,另一面为磨砂面,收集气体时用玻璃片的磨砂面盖好集气瓶,这样盖得比较紧密。
1.(24-25九年级上·天津蓟州·阶段练习)下列图示的各物质(或元素)相对含量错误的是
A.空气的组成 B.地壳中的元素分布
C.人体中元素分布 D.海洋中元素分布
【答案】A
【详解】A、由于在空气中氮气体积分数为78%,氧气体积分数为21%,即氮气与氧气的体积比约为4:1,图示中氧气含量偏大。故A错误;
B、地壳中元素含量前四种元素是氧、硅、铝、铁。故B正确;
C、人体中主要物质是水,水中氧元素质量远远大于氢元素,所以氧元素含量最大,由于人体内含有丰富的糖类、脂肪、蛋白质、维生素,其中都含有碳元素,所以人体中由多到少的元素是氧、碳、氢、氮等。故C正确;
D、海水中主要物质是水,水中氧元素质量远远大于氢元素,氧元素含量最大,海水中含有丰富的氯化钠、氯化镁等物质。所以海水中由多到少的元素是氧、氢、氯、钠、镁等。故D正确。
综上所述:选择A。
2.(24-25九年级上·天津和平·阶段练习)国家正在深入推进环境污染防治,持续深入打好蓝天、碧水、净土三大保卫战。空气是一种宝贵的资源,下列有关空气及其成分的说法正确的是
A.常温下氮气化学性质不活泼,可用作食品防腐的保护气
B.空气中含量最多的是氧气,质量分数约为21%
C.稀有气体在通电时发出不同颜色的光,是化学变化
D.目前计入空气质量指数的有害气体主要包括二氧化硫、二氧化碳、臭氧等
【答案】A
【详解】A、空气中氮气的化学性质不活泼,不易与其他物质发生反应,可用作食品防腐的保护气。A正确;
B、空气中含量最多的是氮气,体积分数约为78%。B不正确;
C、稀有气体在通电时发出不同颜色的光,过程中没有新物质生成,是物理变化。C不正确;
D、目前计入空气质量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,二氧化碳是空气的成分,不属于目前计入空气质量指数的有害气体。D不正确。
综上所述:选择A。
3.(24-25九年级上·天津西青·期末)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。18世纪70年代,拉瓦锡通过定量实验证明了空气是混合物,其中约占空气体积的气体是
A.氮气 B.氧气 C.二氧化碳 D.稀有气体
【答案】A
【详解】拉瓦锡通过定量实验证明了空气是混合物,其中氧气约占空气体积的,氮气约占空气体积的,故选:A。
4.(24-25九年级上·天津河西·期中)二百多年前,法国化学家拉瓦锡把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天(装置如图),发现有一部分银白色的液态汞变成红色粉末,同时容器里空气的体积减小了。他研究了容器里的剩余气体,发现这部分气体既不能供给呼吸,也不能支持燃烧。下列说法不正确的是
A.银白色的液态物质属于金属单质
B.生成的红色粉末为氧化物
C.容器中减少的气体与汞发生了反应
D.容器中剩余气体中只有氮气(N2)
【答案】D
【详解】A、银白色的液态物质是汞,属于金属单质,故正确;
B、生成的红色粉末为氧化汞,由两种元素组成,其中一种是氧元素,属于氧化物,故正确;
C、容器中减少的气体氧气与汞发生了反应,故正确;
D、有空气成分可知,空气中除了氧气、氮气之外,还有二氧化碳、稀有气体、水蒸气,故错误。
故选D。
5.(23-24九年级上·天津北辰·阶段练习)某班学生利用下图测定空气中氧气含量的测定
实验完毕后,发现氧气所占与空气的体积比小于1/5。对于实验结论解释有如下说法:①红磷不足 ②用蜡烛代替红磷进行实验 ③开始没夹紧弹簧夹 ④插入燃烧匙速度太慢 ⑤没有冷却至常温就打开弹簧夹读数 ⑥装置漏气。其中解释正确的个数有
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】C
【详解】①红磷不足,瓶内氧气没有耗尽,导致结果偏小;
②用蜡烛代替红磷进行实验,蜡烛燃烧生成二氧化碳,虽然消耗了氧气,但又生成了气体,装置内气体压强变化不明显,导致结果偏小;
③开始没夹紧弹簧夹,红磷燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出,会使测量结果偏高,
④插入燃烧匙速度太慢,塞紧瓶塞之前,瓶内部分空气受热逸出,会使测量结果偏高;
⑤没有冷却至常温就打开弹簧夹读数,由于瓶内气体温度偏高,气压偏大,导致测量结果偏小;
⑥装置漏气,红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内,导致测量结果偏小。
故①②⑤⑥正确。
故选:C
6.(24-25九年级上·天津津南·期中)下列是某同学对一些生活现象的分析,其中错误的是
A.酥脆的饼干放置在空气中一段时间会变软,说明空气中含有水蒸气
B.夏天吃剩下的食物要及时放入冰箱,因为食物缓慢氧化后会变质
C.填充一气球时,常用氦气代替氢气,因为氦气密度比氢气小
D.膨化食品中通常充有氮气作保护气,因为氮气在通常情况下化学性质稳定
【答案】C
【详解】A、酥脆的饼干放置在空气中一段时间会吸水变软,说明空气中含有水蒸气,故A正确;
B、夏天吃剩下的食物要及时放入冰箱,因为食物与空气中的氧气发生不易察觉的缓慢氧化后会变质,故B正确;
C、填充气球时,常用氦气代替氢气,因为氦气化学性质稳定,比较安全,故C错误;
D、膨化食品中通常充有氮气作保护气,是因为氮气的化学性质较稳定,故D正确;
故选:C。
7.(24-25九年级上·天津武清·阶段练习)空气是人类宝贵的自然资源,下列关于空气的说法错误的是
A.空气中的稀有气体因为化学性质稳定可以做保护气
B.饼干在空气中变软是因为空气中含有水蒸气
C.造成空气污染的气体主要有一氧化碳、二氧化碳和二氧化硫等
D.空气中的氧气有助燃性可以做助燃剂
【答案】C
【详解】A、空气中的稀有气体化学性质稳定,可用作保护气,故说法正确;
B、饼干在空气中变软是因为空气中含有水蒸气,故说法正确;
C、二氧化碳是空气的成分,不属于空气污染物,故说法错误;
D、氧气具有助燃性,可用作助燃剂,故说法正确。
故选C。
8.(22-23九年级上·天津和平·期中)小白同学对所学的化学知识归纳如下,其中有正确的一组是
A.物质与用途
B.环境污染与保护
稀有气体一焊接金属的保护气
乙醇一实验室常用燃料
节约用水一选用滴灌或漫灌方式耕种
造成酸雨气体一二氧化碳、二氧化氮
C.化学反应基本类型
D.物质鉴别
分解反应
氧化反应
区别碳粉和二氧化锰一空气中点燃
区别硬水和软水一用明矾检验
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A、稀有气体化学性质稳定,可作焊接金属的保护气;乙醇是实验室常用燃料,该选项正确。
B、选用滴灌或漫灌方式耕种,可节约水资源;二氧化氮会引起酸雨,但二氧化碳不会,该选项不正确。
C、电解水生成氢气和氧气,方程式书写正确,且该反应属于分解反应;铁燃烧生成四氧化三铁,且氧化反应不属于基本反应类型,该选项不正确。
D、碳可燃,二氧化锰不可燃,则在空气中点燃能区别碳粉和二氧化锰;明矾不能区别硬水和软水,该选项不正确。
故选A。
9.(24-25九年级上·天津·阶段练习)下列关于氧气性质的描述,错误的是
A.在通常状况下,氧气是一种无色、无味的气体
B.氧气在低温高压时可变为液体或固体
C.氧气极易溶于水
D.氧气是一种化学性质比较活泼的气体
【答案】C
【详解】A、通常状况下氧气是一种无色无味的气体,说法正确;
B、氧气在加压、降温会变成液体或固体,说法正确;
C、氧气是一种不易溶于水的气体,说法错误;
D、氧气可以与很多物质发生反应,所以氧气是一种化学性质比较活泼的气体,说法正确。
故选C。
10.氧气是空气的主要成分之一,下列说法不正确的是
A.O2可以从空气中分离 B.液态的O2是一种淡蓝色液体
C.液态的O2具有可燃性 D.O2在医疗上可用以供给呼吸
【答案】C
【详解】A、空气中成分的沸点不同,可以利用分离液态空气法将O2从空气中分离,故A正确;
B、液态的O2是一种淡蓝色液体,故B正确;
C、液态的O2具有助燃性,不具有可燃性,故C不正确;
D、O2在医疗上可用以供给呼吸,故D正确。故选C。
11.(2025·天津宝坻·模拟预测)关于下列实验现象描述中,错误的是
A.红磷在空气中燃烧,会产生大量的白烟
B.一氧化碳在空气中燃烧产生蓝色火焰,放出热量
C.硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰,有刺激性气味气体生成
D.细铁丝在氧气中剧烈燃烧火星四射,生成四氧化三铁
【答案】D
【详解】A、红磷燃烧放出热量,产生大量白烟,选项正确;
B、一氧化碳在空气中燃烧产生蓝色火焰,放出热量,选项正确;
C、硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰,有刺激性气味气体生成,选项正确;
D、生成四氧化三铁,属于实验结论,不是现象,选项错误。
故选D。
12.(2024·天津西青·二模)下列说法正确的是
A.经过液化、蒸发从空气中得到氧气的过程是化学变化
B.破坏臭氧层会引起酸雨
C.洁净的空气是纯净物
D.氧气可用于医疗急救
【答案】D
【详解】A、经过液化、蒸发从空气中得到氧气的过程,只是状态发生改变,没有新物质生成,属于物理变化,错误;
B、破坏臭氧层会引起臭氧层空洞,二氧化硫会引起酸雨,错误;
C、空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等多种物质,属于混合物,错误;
D、氧气能供给呼吸,可用于医疗急救,正确。
故选D。
13.(22-23九年级上·天津武清·阶段练习)下列说法正确的是
A.工业上是利用氮气和氧气的沸点不同得到氧气的
B.将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条未复燃,说明集气瓶中不含氧气
C.分子是保持所有物质化学性质的最小粒子
D.催化剂在反应前后,其质量和性质不会发生变化
【答案】A
【详解】A、氧气的工业制法是分离液态空气法,它是利用氧气和氮气的沸点不同,来分离出氧气。具体步骤是:首先将空气净化除去杂质等,然后在高压低温的条件下,使空气液化,控制温度蒸发液态氮气,沸点较低的氮气先蒸发出来,余下的便是沸点较高的淡蓝色液态氧气,将其加压贮存在钢瓶中备用即可,正确;
B、将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条未复燃,不能说明集气瓶中不含氧气,可能是氧气的浓度较低,错误;
C、由分子构成物质,分子是保持物质化学性质的最小粒子,若物质是由原子构成,则物质的化学性质是由原子保持,错误;
D、在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂。催化剂在反应前后,其质量和化学性质不会发生变化,物质性质可能发生改变,错误。
故选A。
14.按如图所示进行实验,容器中涌出的柱状泡沫被形象地称为“大象牙膏”,下列说法中正确的是
A.产生的泡沫可用于灭火
B.过氧化氢分解生成水和氧气
C.没有催化剂,过氧化氢不会分解
D.反应前后催化剂的化学性质不同
【答案】B
【详解】A、反应产生的泡沫中含有氧气,氧气具有助燃性,不可用于灭火,故选项说法错误;
B、过氧化氢可以分解生成水和氧气,故选项说法正确;
C、没有催化剂过氧化氢也会分解,只是反应速率慢一些,故选项说法错误;
D、反应前后催化剂的化学性质不变,故说法错误;
故选:B。
15.(24-25九年级上·天津滨海新·期中)下列实验方案或操作中,不能达到目的的是
A.用燃着的小木条区分空气和氧气
B.用二氧化锰区分水和过氧化氢溶液
C.用澄清石灰水区分氮气和二氧化碳
D.用观察颜色的方法区分碳粉和四氧化三铁粉末
【答案】D
【详解】A、氧气具有助燃性,可使燃着的小木条燃烧得更旺;空气中氧气含量较低,燃着的小木条在空气中继续安静地燃烧,二者现象不同,可以用燃着的小木条区分空气和氧气,A选项正确;
B、水中加入二氧化锰,无明显现象;过氧化氢溶液中加入二氧化锰,过氧化氢在二氧化锰催化作用下快速分解生成水、氧气,现象是产生大量气泡,二者现象不同,可以用二氧化锰区分水和过氧化氢溶液,B选项正确;
C、氮气与澄清石灰水不反应,无明显现象;二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,二者现象不同,可以用澄清石灰水区分氮气和二氧化碳,C选项正确;
D、碳粉和四氧化三铁粉末都是黑色粉末,无法用观察颜色的方法区分,D选项错误。
故选:D。
16.(24-25九年级上·天津·阶段练习)实验室用高锰酸钾加热制取氧气,有如下操作步骤:①加热;②连接装置,检查装置的气密性;③装药品;④用排水法收集氧气;⑤从水槽中取出导管;⑥熄灭酒精灯。其操作顺序正确的是
A.②③①④⑤⑥ B.①③②⑤④⑥
C.⑤③②①④⑥ D.③①②④⑤⑥
【答案】A
【详解】实验室用高锰酸钾加热制取氧气,正确的操作步骤为②连接装置,检查装置的气密性;③装药品;①加热;④用排水法收集氧气;⑤从水槽中取出导管;⑥熄灭酒精灯。
故选A。
17.从2019年到2020年席卷全球“新型肺炎”令世人闻风丧胆,其对人体最大的损伤在于肺部,逐步使人缺氧而亡,因此也知道氧气是人类生存必不可少的物质。氧烛是一种用于缺氧环境中自救的化学氧源,广泛用于航空、航海等领域,其主要成分为NaClO3,还含有适量的催化剂、成型剂等。氧烛通过撞击火帽引发反应后,能持续放出高纯氧气,主要反应原理为 。一根氧烛大约可以供100个人呼吸1小时。下列说法不正确的是
A.氧烛是一种纯净物 B.氧烛制取氧气的反应为分解反应
C.NaClO3可用于医疗 D.运输氧烛时,应避免其受到撞击
【答案】A
【详解】A、氧烛的主要成分为NaClO3,还含有适量的催化剂、成型剂等,属于混合物,故选项说法错误,符合题意。
B、氧烛制取氧气的反应为2NaClO3═2NaCl+3O2↑,该反应符合“一变多”的特征,属于分解反应,故选项说法正确,不符合题意。
C、氯酸钠撞击分解为氯化钠和氧气,所以可用于医疗,故选项说法正确,不符合题意。
D、氧烛通过撞击火帽引发反应后,能持续放出高纯氧气,在运输氧烛时,应避免其受到撞击,故选项说法正确,不符合题意。
故选:A。
【点睛】由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应叫分解反应。
18.(24-25九年级上·天津·期中)根据下图所示的实验装置回答问题:
(1)写出标有数字仪器的名称① ;② ;③ 。
(2)写出实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式 。收集氧气可以用排水法的依据是 。
(3)若用排水法收集氧气,该实验结束时,应先将 ,然后再 。该实验要在试管口放一小团棉花,其目的是为了防止 。
(4)若用B装置收集氧气,验证氧气已收集满的方法是:将带火星的木条放在 木条重新燃烧。
(5)若用E装置收集氧气,要将 (填“a”或“b”)端连接制取氧气的发生装置。
【答案】(1) 试管 铁架台 水槽
(2) 氧气不易溶于水
(3) 导管移出水面 熄灭酒精灯 防止加热时试管内的粉末状物质进入导管
(4)集气瓶瓶口
(5)b
【详解】(1)由图可知,仪器①为试管,仪器②为铁架台,仪器③为水槽,
(2)高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为:;
氧气不易溶于水,且不和水反应,可用排水法收集。
(3)收集满氧气后,为了防止水槽中的水倒吸,则应先将导管移出水面,再熄灭酒精灯;
加热高锰酸钾时,为了防止加热时固体粉末进入导管,堵塞导管,试管口应塞一团棉花。
(4)氧气具有助燃性,验满时,应将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,则说明已收集满。
(5)氧气密度比空气大,用E装置收集时,气体应从b管通入。
19.(2024·天津南开·阶段练习)空气中氧气含量测定再认识.
(1)【经典赏析】教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分(装置如图 1)。拉瓦锡得出空气由氧气和氮气组成,其中氧气约占空气总体积 的结论。
关于该实验,下列说法不正确的是 。
A 实验过程中没有污染
B 在汞槽中汞起到液封作用
C 生成的物质加热分解又能得到汞和氧气
D 能将密闭装置内空气中的氧气耗尽
(2)【实验回顾】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量(装置如图 2)写出红磷燃烧的文字表达式或化学方程式 。
该实验中下列做法不正确的是 。
A 检查装置的气密性
B 燃烧匙中的红磷足量
C 点燃红磷后缓慢将燃烧匙插入瓶中,塞紧瓶塞。
D 红磷用木炭或铁丝代替
(3)【实验拓展】由于红磷在空气中点燃后才放入集气瓶内,造成的实验缺陷有:测定结果不准确;污染空气。兴趣小组同学,设计了(如图 3)所示装置。
查阅资料:白磷的着火点 40°C;
实验准备:锥形瓶内空气体积为 230mL,注射器中水的体积为 50mL,装置气密性良好。
实验探究:装入药品,按图所示连按好仪器,夹紧弹簧夹,先将锥形瓶底部放入热水中, 白磷很快被引燃,然后将锥形瓶从热水中取出。
①整个实验过程中,气球的变化是 。
②待白磷熄灭,锥形瓶冷却到室温后,打开弹簧夹还可观察到现象一:注射器中的水自动喷入锥形瓶。现象二;当注射器中的水还剩约 mL 时停止流下。
【答案】 A 磷+氧气五氧化二磷(或4P+5O22P2O5 ) CD 先变大,后缩小 4
【分析】(1)经典赏析:氧气约占空气总体积,根据使用汞的优点进行分析解答;
(2)根据红磷燃烧写出文字表达式;根据实验可能产生的实验误差进行分析;
(3)根据红磷燃烧,放热瓶内气体受热膨胀,氧气被消耗后,瓶内压强减少进行分析;
(4)根据瓶内减少的氧气体积,即是注射器中减少的水的体积进行分析。
【详解】(1)拉瓦锡通过实验得出空气由氧气和氮气组成,其中氧气约占空气总体积的结论;实验中汞有毒,会污染环境,该实验中选择使用汞的优点有在汞槽中起到液封作用;生成化合物氧化汞是固体,加热分解又能得到汞和氧气;能将密闭装置内空气中的氧气集合耗尽,故选项A不正确;
故填:;A
(2)红磷燃烧生成五氧化二磷,反应的文字表达式为:磷+氧气五氧化二磷(化学方程式为:4P+5O22P2O5 );
A.检查装置的气密性,防止装置漏气,影响实验结果,故选项A正确;
B.燃烧匙中的红磷足量,才能将空气中的氧气耗尽,故选项B正确;
C.点燃红磷后应该迅速将燃烧匙伸入集气瓶中,防止外部空气进入集气瓶造成误差,故选项C不正确;
D.木炭在空气中燃烧生成二氧化碳,装置内的气压几乎不会发生变化;铁丝在空气中不能燃烧,故选项D不正确。
故填:磷+氧气五氧化二磷(或4P+5O22P2O5 );CD
(3)在整个实验过程中,因为红磷燃烧放出热量,温度升高,锥形瓶中的气体膨胀,导致气球膨胀,当反应后,温度降低,因为锥形瓶中的氧气被消耗,气体压强减小,气球缩小,故气球先变大,后缩小;氧气约占空气总体积的,注射器中剩余的水体积为:50mL-230mL×=4 mL。
故填:先变大,后缩小;4
【点睛】本题的难度不大,主要考查用红磷测定氧气在空气中的体积分数,属于实验方法和过程的探究。这类探究实验要具体问题具体分析,根据设计的步骤中不同的现象去思考、去探究,从而回答题目给出的问题。
20.人类生存离不开氧气,我校化学兴趣小组的同学在老师的指导下做了有关氧气的系列探究实验。
【探究一】某同学称取一定质量的高锰酸钾(KMnO4)放在大试管中,将温度控制在250℃加热制取氧气(O2),实验结束时,该同学发现收集到的氧气大于理论产量,针对这一现象,同学们进行了如下探究:
【提出猜想】 猜想1:反应生成的二氧化锰分解产生氧气
猜想2:反应生成的锰酸钾分解产生氧气
【实验验证】同学们分为两组,分别进行以下实验:
(1)第一组同学取一定质量的二氧化锰,在250℃条件下加热一段时间,冷却后测得二氧化锰的质量没有变化。则猜想 错误。
(2)第二组同学取锰酸钾在250℃条件下加热,没有用测定质量的方法得出了猜想2正确的结论。该组同学收集到一瓶气体,检验该气体的方法是 。
【探究二】以下是某研究小组探究影响化学反应速率的一些因素的相关数据:
实验
序号
过氧化氢溶液
浓度/%
过氧化氢溶液质量/g
温度/℃
二氧化锰
用量/g
氧气体积/ml
反应所需
时间/s
①
5
12
20
0.2
125
11
②
30
12
20
0.2
125
2
③
30
12
40
/
125
148
④
30
12
90
/
125
82
(3)通过对比实验①和②可知,化学反应速率与 有关;
(4)通过对比实验③和④可知,化学反应速率与 有关。
【探究三】某化学兴趣小组的同学对空气中氧气含量测定实验进行探究。
已知:在空气中,温度超过40℃,白磷(化学符号为P)就可以自燃,即和氧气反应生成五氧化二磷。如图是“空气中氧气体积分数测定”实验的改进装置。
主要操作:在实际容积为250mL的集气瓶里,先装进50mL的水,再按图连好仪器,按下热的玻璃棒,白磷立即被点燃。
(5)请写出白磷与氧气反应的符号表达式为 ,该反应 (填“属于”或“不属于”)氧化反应。
(6)组装好该装置后,进行实验的第一步操作 ;
(7)白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中,瓶内水面的变化是 ;实验结束,若实验非常成功,最终集气瓶中水的体积约为 mL。
(8)下列对该实验的认识中正确的是 。
A.白磷燃烧产生大量白色烟雾 B.燃烧匙中的白磷可以换成细铁丝
C.该实验可以说明氮气难溶于水 D.白磷的量不足会导致进入集气瓶中水的体积小于1/5
【答案】(1)1
(2)将带火星的木条伸进容器内,若木条复燃,则说明该气体是氧气
(3)过氧化氢溶液浓度
(4)温度
(5)
属于
(6)检查装置的气密性
(7) 先下降,后上升 90
(8)CD
【详解】(1)第一组同学取一定质量的二氧化锰,由于氧气为气体,在250℃条件下加热一段时间,冷却后测得二氧化锰的质量没有变化,所以可以判断二氧化锰不能分解产生氧气,故猜想1错误;故填:1。
(2)锰酸钾在250°C条件下加热,把带火星的木条伸入试管,若带火星的木条复燃,说明产生了氧气,故说明反应生成的锰酸钾分解放出氧气,故填:将带火星的木条伸进容器内,若木条复燃,则说明该气体是氧气。
(3)从表中分析可知:①②是过氧化氢浓度不同而其他的反应时各种量均相同,可知探究反应物的浓度与反应速度的关系,故填:过氧化氢溶液浓度。
(4)从表中分析可知:③④则是温度不同,其他条件相同,是对温度影响化学反应速度的探究;故填:温度。
(5)白磷与氧气点燃反应生成五氧化二磷,该反应的符号表达式为:,该反应是由磷与氧气发生的反应,属于氧化反应,故填: ;属于。
(6)组装好该装置后,进行实验的第一步操作是检查装置的气密性;故填:检查装置的气密性。
(7)白磷燃烧释放的热量使瓶内的压强增大,水面下降,又由于氧气被消耗,瓶内的压强减小,则瓶内水面的上升;氧气约占空气体积的五分之一,在实际容积为250mL的集气瓶里,先装进50mL的水,则瓶内空气的体积为200mL,故氧气约占40mL,故进入的水的体积为40mL,最终集气瓶中水的体积约为40mL + 50mL = 90mL,故填:先下降,后上升;90。
(8)A、白磷燃烧产生大量白烟,选项A错误;
B、燃烧匙中的白磷不可以换成细铁丝,铁丝在空气中不燃烧,选项B错误;
C、该实验可以说明氮气难溶于水,选项C正确;
D、白磷的量不足,无法消耗集气瓶中的氧气,会导致进入集气瓶中水的体积小于1/5,选项D正确。
故填:CD
/
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重难点02 空气和氧气
目录
1.命题趋势解读:明考情、知方向
2.核心知识脉络:搭基础、建体系
3.重难考点诠释:知重难、掌技巧、攻薄弱
考点01 空气中氧气含量的测定
考点02 空气的成分和用途
考点03 空气的污染及防治
考点04 氧气的性质和用途
考点05 氧气的制取
4.限时检测训练:重难通关、争分培优
三年考情分析
2025考向预测
1.空气成分含量及用途主要以选择题的形式考查,需熟记空气各成分的体积分数及其用途。
2.氧气的性质和用途一般出现在选择题中,解答此类题目需熟记氧气的物理性质和化学性质以及常见用途。其中氧气不易溶于水、密度大于空气、氧气具有助燃性、常见物质如红磷、木炭、硫、细铁丝等在空气或氧气中燃烧的现象等知识点比较常考。
3.氧气的实验室制取一般出现在选择题或填空题中,实验探究题也是常考考点,需熟记氧气的实验室制法相关内容,其中氧气的发生装置和收集装置的选择以及氧气的检验、验满等知识点比较常考。
1.考查方式与题型预测:
测定空气中氧气的含量多以选择题或实验题出现,解题的关键是要掌握利用实验前后压强差进行实验的原理、实验现象、误差分析及装置改进等,氧气的制法考点常以填空题的形式进行考查。
2.预测考点与方向
考查的命题点有:装置的选择、收集方法、检验及错误分析。常以化学实验或科学探究的形式出现。考查的命题点有:空气的含量、空气的污染及防治、氧气的反应现象描述正确与否的判断、氧化反应的判断、氧气的用途,常结合生活中的常见生活中现象、工农业生成、科学实验等以文字或图片结合的形式呈现。
考点01 空气中氧气含量的测定
实验装置
实验原理
①红磷燃烧消耗密闭容器中的氧气,使集气瓶内压强减小,在大气压的作用下,烧杯中的水进入集气瓶中,进入水的体积即为集气瓶中减少的氧气的体积
②反应原理: 。
实验用品
大集气瓶、酒精灯、燃烧匙、烧杯、止水夹、橡胶塞、导管、红磷、蒸馏水。
实验步骤
①按图所示连接装置,并检查装置的气密性;
②在集气瓶内加入少量水,将水面上方空间分为5等份,并做好标记;
③夹紧弹簧夹,取足量红磷于燃烧匙中;
④点燃红磷,立即伸入集气瓶中,塞紧橡胶塞;
⑤待红磷熄灭并冷却至室温,打开弹簧夹。
实验现象
①红磷燃烧,产生大量白烟,并放出热量;
②待红磷熄灭并冷却至室温,打开弹簧夹,可以观察到烧杯中的水被吸入集气瓶,瓶内
液面上升至刻度1附近。
实验结论
氧气约占空气总体积的1/5。实验装置内最终剩余气体的主要成分是氮气
注意事项
实验开始时,预先在集气瓶里放入少量水的目的是:①吸收热量,有利于降低温度;
②吸收生成的白烟,防止污染空气。
此实验对实验药品的要求:①能够在空气中燃烧,故不可选用铁丝;②只能消耗空气中的氧气,故不可选用镁带;③燃烧的产物不能是气体,一般不用木炭、硫代替红磷。
误差分析
(1)测定结果偏小的可能原因:①红磷的量不足,导致装置中的氧气未被消耗完;②装置气密性不好(或漏气),导致外界空气进入装置内;③没有冷却到室温就打开弹簧夹,导致进入集气瓶中的水的体积偏小。
(2)测定结果偏大的可能原因:①没有夹紧弹簧夹,红磷燃烧时集气瓶内气体受热膨胀沿着导管逸出;
②燃烧匙伸入过慢,使装置内的部分气体受热逸出。
考点02 空气的成分和用途
1.拉瓦锡实验结论:空气由氮气(N2)和氧气(O2)组成,其中氧气约占空气总体积的 1/5。
2.空气是一种混合物,其中氮气与氧气体积比约为 4:1。
3.主要成分(按体积分数)
氮气(N2)78%,氧气(O2)21%,稀有气体0.94%,二氧化碳(CO2) 0.03%,其它气体和杂质0.03%。
4.空气是宝贵的资源
氧气
氮气
稀有气体
物理性质
无色、无味气体,不易溶于水
无色、无味气体,难溶于水
无色、无味气体,通电时能发出不同颜色的光
化学性质
不可燃,能支持燃烧,
能供给呼吸。
不燃烧也不支持燃烧,不供给呼吸,化学性质不活泼
很不活泼
用途
①供动植物呼吸
②医疗急救
③金属切割
④炼钢
⑤宇宙航行
①作保护气
②食品充氮作防腐剂等
③用于制造低温环境或医疗上冷冻麻醉
④制硝酸和氮肥
①作保护气
②制多种用途的电光源等
③氦气充气球(密度比空气小且化学性质稳定)
④氦气用于制造低温环境
考点03 空气的污染及防治
(1)造成空气污染的物质:
①有害气体:一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2)
②可吸入颗粒物:如烟尘等
(2)环境问题:
温室效应(二氧化碳含量过多引起,其他如甲烷等也能造成)、
臭氧空洞(飞机的尾气、制冷剂氟里昂的排放)、
酸雨(由二氧化硫、二氧化氮引起)
(3)防止空气污染的措施:加强大气质量监测,改善环境状态、植树造林、使用
清洁能源。
(4)空气污染指数:一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、臭氧。
考点04 氧气的性质和用途
(1)氧气的物理性质
1.色、味、态:通常情况下是无色无味的气体,液态为淡蓝色, 固态为淡蓝色雪花状。
2.密度:标准状况下,密度略大于空气(向上排空法收集)
3.溶解性:氧气不易溶于水(排水法收集)
(2)氧气的化学性质
①助燃性
检验氧气:用带火星的木条伸到集气瓶中,若复燃则是氧气。
注意:氧气浓度较低时带火星的木条不复燃,浓度较高时复燃,能复燃说明氧气浓度较高不能说是纯氧气。
②常见物质在氧气或空气中的燃烧
类型
物质
现象
方程式
与非金属单质反应
木炭
空气中红热;氧气中剧烈燃烧,发出白光,放出热量,生成无色无味的气体能使澄清石灰水变浑浊
C+O2CO2
硫粉
空气中发出微弱的淡蓝色火焰,放出热量;
氧气中发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量;
生成一种有刺激性气味的气体
注意:瓶底装少量水吸收SO2,防止污染空气)
S+O2SO2
红磷
氧气中剧烈燃烧,放出热量,生成大量的白烟
4P+5O22P2O5
氢气
安静的燃烧,产生淡蓝色火焰,火焰上方罩干冷的烧杯出现水雾
2H2+O22H2O
与金属单质反应
铜
铜表面由红色逐渐变为黑色
2Cu+O22CuO
铁丝
空气中红热;氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成一种黑色固体
注意事项:集气瓶底部铺少量的细沙或加少量的水,防止高温生成物溅落炸裂瓶底
3Fe+2O2Fe3O4
镁条
剧烈燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体
2Mg+O2 2MgO
与化合物反应
一氧化碳
产生蓝色火焰,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
2CO + O2 2CO2
甲烷
产生蓝色火焰,火焰上方罩干冷的烧杯,烧杯内壁出现水雾,罩涂有澄清石灰水的烧杯,石灰水变浑浊。
CH4+2O22H2O+ CO2
乙醇
产生蓝色火焰,火焰上方罩干冷的烧杯,烧杯内壁出现水雾,罩涂有澄清石灰水的烧杯,石灰水变浑浊。
C2H5OH+3O23H2O+2CO2
考点05 氧气的制取
(1)工业制氧气
分离液态空气法
原理:利用液态氧气和液态氮气的沸点不同。——是物理变化
过程:
(2)实验室制氧气法
制取方法
高锰酸钾制取氧气
过氧化氢制取氧气
所用药品
高锰酸钾(紫色固体)
过氧化氢(无色液体)、二氧化锰(黑色粉末)
反应原理
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
2H2O2 2H2O+O2↑
发生装置
收集装置
选择依据:氧气不易溶于水且不与水反应
向上排空气法
选择依据:氧气的密度比空气大,且不与空气各成分反应
优点
稍加热就分解,不用催化剂;反应速度适中,便于收集
不用加热,节约能源;生成物只有水,利于环保;二氧化锰容易回收
缺点
需要加热,操作麻烦、浪费能源;使用紫色的高锰酸钾,不易清洗仪器和桌面
作为反应物的过氧化氢不宜长时间保存且浓度太大时反应速度太快,不宜控制
检验方法
将一根带火星的木条伸入瓶内,如果木条复燃,证明集气瓶内的气体是氧气。
验满方法
①用向上排空气法收集时,将一根带火星的木条放在瓶口,如果木条复燃,证明集气瓶内氧气已收集满。
②用排水法收集时,集气瓶口出现大气泡时,说明已收集满氧气。
总之,从是否节约能源、是否利于环保、操作是否简单等方面综合比较,最适合在实验室制取氧气的方法是用过氧化氢制取氧气的方法
考向01 空气中氧气含量的测定
1.(22-23九年级上·天津和平·阶段练习)某同学用如图所示装置测定空气里氧气的含量,实验时,连接好装置并检查不漏气后再进行后续操作,下列说法正确的是
A.所用红磷要过量,以保证集气瓶内空气里的氧气能充分反应
B.在空气里点燃红磷后,应缓慢把燃烧匙伸入瓶内并塞紧橡皮塞
C.仍用本装置,只把红磷换成燃烧的木炭,能够更精确测定空气里氧气的含量
D.待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹,能够较准确测定空气中氧气的含量
2.(2024·天津南开·开学考试)已知白磷在空气中达到40°C时即可燃烧,下列实验装置中不能用来测定空气中氧气含量的是( )
A. B.
C. D.
3.(24-25九年级上·天津·开学考试)某化学兴趣小组开展“测定密闭容器中氧气的体积分数”的实验探究。
Ⅰ.图1为我们熟悉的测定空气中氧气含量的实验。
(1)红磷燃烧的是 。
(2)若实验过程中发现烧杯中的导管口出现气泡,则最终测得的数据会 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
Ⅱ.图2实验中,小组成员利用传感器记录集气瓶内氧气浓度随时间变化的情况。
(3)从以上数据分析,最终集气瓶中的氧气没有消耗完的依据是 。
(4)实验开始时氧气的含量持续下降,氧气被消耗,但在200s时氧气的含量又有所上升,若实验过程中红磷量充足,其可能原因是 。
考向02 空气的成分
4.(2024·天津河东·二模)下列有关空气的说法不正确的是
A.空气中氧气和氮气的体积比约为1:4 B.氧气能支持燃烧,有可燃性
C.二氧化碳是植物光合作用的原料 D.食品包装袋中充入氮气可以防腐
5.(2024·天津西青·二模)下列说法正确的是
A.100g空气中含有21g氧气 B.空气是一种无色但有气味的气体
C.空气主要是由氮气、氧气、二氧化碳组成 D.空气是一种宝贵的资源
6.(2024·天津·三模)人类每时每刻都离不开空气,下列对空气的说法正确的是
A.工业上利用液氮和液氧的密度不同,分离液态空气制备氧气
B.利用稀有气体通电能发光的化学性质,可用来制作电光源
C.空气的成分中,按质量计算氮气约占78%,氧气约占21%
D.空气中的氧气不易溶于水
考向03 氮气和稀有气体的性质与用途
7.(23-24九年级上·天津南开·期中)下列关于氧气和氮气的说法中不正确的是
A.氧气约占空气体积的21%
B.氮气化学性质不活泼,因此常用作保护气
C.工业上常用分离液态空气的方法制取氧气
D.氮气用于制造硝酸是利用其物理性质
8.(2023·天津河西·期中)下列有关空气成分的说法中,不正确的是
A.稀有气体可用于制作霓虹灯 B.氮气可用于制造低温环境
C.二氧化碳是一种空气污染物 D.氮气可用于焊接金属的保护气
9.(2024·天津·二模)下列关于氮气的性质和用途,叙述错误的是。
A.氮气是无色无味的气体
B.在通常状况下,氮气很难跟其他物质发生化学反应
C.从空气中分离出的氮气,可用于填充白炽灯的灯泡
D.从空气中分离出的氮气,不能用于生产氮肥
考向04 空气的污染及防治
10.(24-25九年级上·天津南开·阶段练习)造成酸雨的主要物质是
A.一氧化碳和二氧化碳 B.二氧化硫和氮的氧化物
C.甲烷和一氧化碳 D.二氧化硫和一氧化碳
11.(24-25九年级上·天津滨海新·期中)保护大气不受污染人人有责,下列气体中不属于大气污染物的是
A.二氧化氮 B.二氧化碳 C.臭氧 D.一氧化碳
12.(24-25九年级上·天津河西·期中)洁净的空气对人和其他动植物都非常重要。下列气体会对空气造成污染的是
A.氮气 B.氧气 C.二氧化氮 D.水蒸气
考向05 氧气的性质和用途
13.下列关于氧气的性质和用途的说法正确的是
A.氧气能助燃,可作燃料
B.红磷能在空气中燃烧产生大量的白色烟雾
C.细铁丝在空气中可剧烈燃烧,火星四射
D.氧气是一种化学性质比较活泼的气体,在一定条件下可与多种物质发生化学反应
14.(2023·天津河西·阶段练习)下列关于氧气的性质描述,错误的是
A.在通常情况下,氧气是一种无色、无味的气体
B.低温高压下,氧气可变为液态
C.氧气极易溶于水
D.氧气是一种化学性质比较活泼的气体
15.(24-25九年级上·天津南开·阶段练习)下列关于某些化学反应的实验现象的描述,正确的是
A.木炭在氧气中剧烈燃烧,发出白光,放出大量的热
B.硫在氧气中燃烧产生微弱的淡蓝色火焰
C.氢气在空气中剧烈燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰
D.红磷在氧气中燃烧产生大量白雾
考向06 空气和氧气的综合
16.下列图像能正确反映对应变化关系的是
A.图①:用等质量、等浓度的过氧化氧溶液分别制取氧气
B.图②:向一定量的二氧化锰固体中加入一定量的过氧化氢溶液
C.图③:利用红磷燃烧测定空气中氧气的含量
D.图④:加热高锰酸钾制氧气
17.下列关于空气的说法不正确的是
A.用铜粉测定空气中氧气含量的实验原理是:用化学的方法将密闭容器中的氧气完全反应掉,气体减少的体积就是氧气的体积
B.目前计入空气污染指数的有害气体主要包括、、、等
C.稀有气体化学性质稳定,通常条件下几乎不与任何物质发生反应
D.氧气化学性质比较活泼,能和所有物质发生化学反应
考向07 氧气实验室制取
18.(24-25九年级上·天津武清·阶段练习)实验室用高锰酸钾制取氧气的主要步骤有:①装药品,②检查装置的气密性,③固定装置,④加热,⑤收集气体,⑥将导管拿出水面,⑦熄灭酒精灯。其中正确的操作顺序是
A.①②③④⑤⑥⑦ B.②①③④⑤⑥⑦
C.③①②④⑤⑥⑦ D.①②③④⑤⑦⑥
19.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
20.(24-25九年级上·天津滨海新·期中)化学是一门以实验为基础的科学。根据下图实验装置回答
(1)写出标有数字仪器的名称① ,② 。
(2)用高锰酸钾制取氧气,其反应的化学方程式是 。若制取并收集较纯净的氧气应选用的装置为 (填序号,从中选取),试管口放一团棉花团的目的是 。
(3)用高锰酸钾制取氧气,简要分为以下几步:①装药品②检查装置的气密性③排水法收集气体④固定装置⑤加热⑥把导管从水槽中取出⑦停止加热。实验操作顺序正确的是 。
A.②①③④⑤⑥⑦ B.③①②⑤④⑥⑦ C.②①④⑤③⑥⑦ D.①④②③⑤⑦⑥
(4)利用排水法来收集氧气,应等到气泡 放出时才可以收集,因为刚开始排出的是空气;停止加热时,先将导管移出水面再熄灭酒精灯的原因是 。
(5)若在中装满水用来收集氧气,气体应从的 端通入气体(填或)。
(6)实验室常用亚硫酸钠()固体与稀硫酸在常温下反应制二氧化硫气体。二氧化硫气体是无色有刺激性气味的气体,密度比空气大,可溶于水生成亚硫酸。实验室制取并收集二氧化硫气体时,应选用上图所示 装置(填序号,从中选取)。
(7)与集气瓶配套使用的玻璃片一般一面为光滑面,另一面为磨砂面,收集气体时用玻璃片的 盖好集气瓶(填“光滑面”或“磨砂面”)。
1.(24-25九年级上·天津蓟州·阶段练习)下列图示的各物质(或元素)相对含量错误的是
A.空气的组成 B.地壳中的元素分布
C.人体中元素分布 D.海洋中元素分布
2.(24-25九年级上·天津和平·阶段练习)国家正在深入推进环境污染防治,持续深入打好蓝天、碧水、净土三大保卫战。空气是一种宝贵的资源,下列有关空气及其成分的说法正确的是
A.常温下氮气化学性质不活泼,可用作食品防腐的保护气
B.空气中含量最多的是氧气,质量分数约为21%
C.稀有气体在通电时发出不同颜色的光,是化学变化
D.目前计入空气质量指数的有害气体主要包括二氧化硫、二氧化碳、臭氧等
3.(24-25九年级上·天津西青·期末)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。18世纪70年代,拉瓦锡通过定量实验证明了空气是混合物,其中约占空气体积的气体是
A.氮气 B.氧气 C.二氧化碳 D.稀有气体
4.(24-25九年级上·天津河西·期中)二百多年前,法国化学家拉瓦锡把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天(装置如图),发现有一部分银白色的液态汞变成红色粉末,同时容器里空气的体积减小了。他研究了容器里的剩余气体,发现这部分气体既不能供给呼吸,也不能支持燃烧。下列说法不正确的是
A.银白色的液态物质属于金属单质
B.生成的红色粉末为氧化物
C.容器中减少的气体与汞发生了反应
D.容器中剩余气体中只有氮气(N2)
5.(23-24九年级上·天津北辰·阶段练习)某班学生利用下图测定空气中氧气含量的测定
实验完毕后,发现氧气所占与空气的体积比小于1/5。对于实验结论解释有如下说法:①红磷不足 ②用蜡烛代替红磷进行实验 ③开始没夹紧弹簧夹 ④插入燃烧匙速度太慢 ⑤没有冷却至常温就打开弹簧夹读数 ⑥装置漏气。其中解释正确的个数有
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
6.(24-25九年级上·天津津南·期中)下列是某同学对一些生活现象的分析,其中错误的是
A.酥脆的饼干放置在空气中一段时间会变软,说明空气中含有水蒸气
B.夏天吃剩下的食物要及时放入冰箱,因为食物缓慢氧化后会变质
C.填充一气球时,常用氦气代替氢气,因为氦气密度比氢气小
D.膨化食品中通常充有氮气作保护气,因为氮气在通常情况下化学性质稳定
7.(24-25九年级上·天津武清·阶段练习)空气是人类宝贵的自然资源,下列关于空气的说法错误的是
A.空气中的稀有气体因为化学性质稳定可以做保护气
B.饼干在空气中变软是因为空气中含有水蒸气
C.造成空气污染的气体主要有一氧化碳、二氧化碳和二氧化硫等
D.空气中的氧气有助燃性可以做助燃剂
8.(22-23九年级上·天津和平·期中)小白同学对所学的化学知识归纳如下,其中有正确的一组是
A.物质与用途
B.环境污染与保护
稀有气体一焊接金属的保护气
乙醇一实验室常用燃料
节约用水一选用滴灌或漫灌方式耕种
造成酸雨气体一二氧化碳、二氧化氮
C.化学反应基本类型
D.物质鉴别
分解反应
氧化反应
区别碳粉和二氧化锰一空气中点燃
区别硬水和软水一用明矾检验
A.A B.B C.C D.D
9.(24-25九年级上·天津·阶段练习)下列关于氧气性质的描述,错误的是
A.在通常状况下,氧气是一种无色、无味的气体
B.氧气在低温高压时可变为液体或固体
C.氧气极易溶于水
D.氧气是一种化学性质比较活泼的气体
10.氧气是空气的主要成分之一,下列说法不正确的是
A.O2可以从空气中分离 B.液态的O2是一种淡蓝色液体
C.液态的O2具有可燃性 D.O2在医疗上可用以供给呼吸
11.(2025·天津宝坻·模拟预测)关于下列实验现象描述中,错误的是
A.红磷在空气中燃烧,会产生大量的白烟
B.一氧化碳在空气中燃烧产生蓝色火焰,放出热量
C.硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰,有刺激性气味气体生成
D.细铁丝在氧气中剧烈燃烧火星四射,生成四氧化三铁
12.(2024·天津西青·二模)下列说法正确的是
A.经过液化、蒸发从空气中得到氧气的过程是化学变化
B.破坏臭氧层会引起酸雨
C.洁净的空气是纯净物
D.氧气可用于医疗急救
13.(22-23九年级上·天津武清·阶段练习)下列说法正确的是
A.工业上是利用氮气和氧气的沸点不同得到氧气的
B.将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条未复燃,说明集气瓶中不含氧气
C.分子是保持所有物质化学性质的最小粒子
D.催化剂在反应前后,其质量和性质不会发生变化
14.按如图所示进行实验,容器中涌出的柱状泡沫被形象地称为“大象牙膏”,下列说法中正确的是
A.产生的泡沫可用于灭火
B.过氧化氢分解生成水和氧气
C.没有催化剂,过氧化氢不会分解
D.反应前后催化剂的化学性质不同
15.(24-25九年级上·天津滨海新·期中)下列实验方案或操作中,不能达到目的的是
A.用燃着的小木条区分空气和氧气
B.用二氧化锰区分水和过氧化氢溶液
C.用澄清石灰水区分氮气和二氧化碳
D.用观察颜色的方法区分碳粉和四氧化三铁粉末
16.(24-25九年级上·天津·阶段练习)实验室用高锰酸钾加热制取氧气,有如下操作步骤:①加热;②连接装置,检查装置的气密性;③装药品;④用排水法收集氧气;⑤从水槽中取出导管;⑥熄灭酒精灯。其操作顺序正确的是
A.②③①④⑤⑥ B.①③②⑤④⑥
C.⑤③②①④⑥ D.③①②④⑤⑥
17.从2019年到2020年席卷全球“新型肺炎”令世人闻风丧胆,其对人体最大的损伤在于肺部,逐步使人缺氧而亡,因此也知道氧气是人类生存必不可少的物质。氧烛是一种用于缺氧环境中自救的化学氧源,广泛用于航空、航海等领域,其主要成分为NaClO3,还含有适量的催化剂、成型剂等。氧烛通过撞击火帽引发反应后,能持续放出高纯氧气,主要反应原理为 。一根氧烛大约可以供100个人呼吸1小时。下列说法不正确的是
A.氧烛是一种纯净物 B.氧烛制取氧气的反应为分解反应
C.NaClO3可用于医疗 D.运输氧烛时,应避免其受到撞击
18.(24-25九年级上·天津·期中)根据下图所示的实验装置回答问题:
(1)写出标有数字仪器的名称① ;② ;③ 。
(2)写出实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式 。收集氧气可以用排水法的依据是 。
(3)若用排水法收集氧气,该实验结束时,应先将 ,然后再 。该实验要在试管口放一小团棉花,其目的是为了防止 。
(4)若用B装置收集氧气,验证氧气已收集满的方法是:将带火星的木条放在 木条重新燃烧。
(5)若用E装置收集氧气,要将 (填“a”或“b”)端连接制取氧气的发生装置。
19.(2024·天津南开·阶段练习)空气中氧气含量测定再认识.
(1)【经典赏析】教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分(装置如图 1)。拉瓦锡得出空气由氧气和氮气组成,其中氧气约占空气总体积 的结论。
关于该实验,下列说法不正确的是 。
A 实验过程中没有污染
B 在汞槽中汞起到液封作用
C 生成的物质加热分解又能得到汞和氧气
D 能将密闭装置内空气中的氧气耗尽
(2)【实验回顾】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量(装置如图 2)写出红磷燃烧的文字表达式或化学方程式 。
该实验中下列做法不正确的是 。
A 检查装置的气密性
B 燃烧匙中的红磷足量
C 点燃红磷后缓慢将燃烧匙插入瓶中,塞紧瓶塞。
D 红磷用木炭或铁丝代替
(3)【实验拓展】由于红磷在空气中点燃后才放入集气瓶内,造成的实验缺陷有:测定结果不准确;污染空气。兴趣小组同学,设计了(如图 3)所示装置。
查阅资料:白磷的着火点 40°C;
实验准备:锥形瓶内空气体积为 230mL,注射器中水的体积为 50mL,装置气密性良好。
实验探究:装入药品,按图所示连按好仪器,夹紧弹簧夹,先将锥形瓶底部放入热水中, 白磷很快被引燃,然后将锥形瓶从热水中取出。
①整个实验过程中,气球的变化是 。
②待白磷熄灭,锥形瓶冷却到室温后,打开弹簧夹还可观察到现象一:注射器中的水自动喷入锥形瓶。现象二;当注射器中的水还剩约 mL 时停止流下。
20.人类生存离不开氧气,我校化学兴趣小组的同学在老师的指导下做了有关氧气的系列探究实验。
【探究一】某同学称取一定质量的高锰酸钾(KMnO4)放在大试管中,将温度控制在250℃加热制取氧气(O2),实验结束时,该同学发现收集到的氧气大于理论产量,针对这一现象,同学们进行了如下探究:
【提出猜想】 猜想1:反应生成的二氧化锰分解产生氧气
猜想2:反应生成的锰酸钾分解产生氧气
【实验验证】同学们分为两组,分别进行以下实验:
(1)第一组同学取一定质量的二氧化锰,在250℃条件下加热一段时间,冷却后测得二氧化锰的质量没有变化。则猜想 错误。
(2)第二组同学取锰酸钾在250℃条件下加热,没有用测定质量的方法得出了猜想2正确的结论。该组同学收集到一瓶气体,检验该气体的方法是 。
【探究二】以下是某研究小组探究影响化学反应速率的一些因素的相关数据:
实验
序号
过氧化氢溶液
浓度/%
过氧化氢溶液质量/g
温度/℃
二氧化锰
用量/g
氧气体积/ml
反应所需
时间/s
①
5
12
20
0.2
125
11
②
30
12
20
0.2
125
2
③
30
12
40
/
125
148
④
30
12
90
/
125
82
(3)通过对比实验①和②可知,化学反应速率与 有关;
(4)通过对比实验③和④可知,化学反应速率与 有关。
【探究三】某化学兴趣小组的同学对空气中氧气含量测定实验进行探究。
已知:在空气中,温度超过40℃,白磷(化学符号为P)就可以自燃,即和氧气反应生成五氧化二磷。如图是“空气中氧气体积分数测定”实验的改进装置。
主要操作:在实际容积为250mL的集气瓶里,先装进50mL的水,再按图连好仪器,按下热的玻璃棒,白磷立即被点燃。
(5)请写出白磷与氧气反应的符号表达式为 ,该反应 (填“属于”或“不属于”)氧化反应。
(6)组装好该装置后,进行实验的第一步操作 ;
(7)白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中,瓶内水面的变化是 ;实验结束,若实验非常成功,最终集气瓶中水的体积约为 mL。
(8)下列对该实验的认识中正确的是 。
A.白磷燃烧产生大量白色烟雾 B.燃烧匙中的白磷可以换成细铁丝
C.该实验可以说明氮气难溶于水 D.白磷的量不足会导致进入集气瓶中水的体积小于1/5
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