3.1空气与氧气-2024-2025学年八年级科学下学期举一反三系列（浙教版）

3.1空气与氧气 •知识点1 空气的成分与性质 •知识点2 氧气的性质 •知识点3 氧气的制取 •作业 巩固训练 空气的成分与性质 知识点1 一．空气的成分与性质 1.空气中究竟含有什么：这个问题曾经困扰人类很久。18世纪中叶以前，人们一直把空气看作是一种成分单一的物质。经过科学家的努力，终于弄清楚空气其实是由多种物质混合而成。 2.空气成分的探究：（1）空气通入石灰水：石灰水变浑浊-----空气中有二氧化碳 （2）燃着的木条在空气和氧气中燃烧-----空气中有氧气 （3）敞口放置的无水硫酸铜变蓝------空气中有水蒸气 3.空气成分：法国科学家拉瓦锡首先通过实验测得了空气是由氮气和氧气组成（汞与氧气反应可以先消耗瓶中的氧气生成氧化汞--红色，然后加热后又会分解成汞和氧气），其中氧气约占1/5 的结论。19世纪末，科学家又通过实验发现空气中还有氦、氩、氙等稀有气体。此外还有少量的二氧化碳、水蒸气以及其他杂质。 3.氧气体积的测量： （1）原理：红磷与空气中的氧气反应生成固体的五氧化二磷固体，使得集气瓶内气压减小，烧杯中的水就被大气压压入集气瓶中。 （2）实验装置： （3）实验误差：未冷却读数、放热燃烧匙止水夹忘关闭、放热燃着的红磷速度较慢、气密性较差等。 4.空气的体积组成： 二.空气的利用 1.氧气的利用：（1）供给呼吸（2）作为助燃剂帮助燃烧 2.氮气的性质与利用： （1）性质：无色、无味、性质较不活泼的气体。 （2）利用：灯泡充氮气延长使用寿命、食品包装充氮气防腐保鲜、制造化肥、炸药等。液氮汽化可吸收大量的热--可作为冷冻剂，医疗上也可用来冷冻麻醉或冷藏人体细胞组织。 3.稀有气体的利用：常作为保护气，稀有气体通电可发出不同颜色的光，可用来制作不同颜色的光源、霓虹灯等，同时还可以用于激光技术，制造低温环境（氦气），用于医疗麻醉（氙气）等。 【典例1】物质的性质决定用途。下列有关空气各成分及其用途的说法正确的是（　　） A．空气中含量最多的气体是氮气，约占空气质量的78% B．氧气具有支持燃烧的性质，可用作燃料 C．稀有气体用作航标灯利用其化学性质稳定的特性 D．氮气化学性质稳定，可用于食品包装 【答案】D 【解析】A、空气中含量最多的气体是氮气，约占空气体积的78%，而不是空气质量的78%，错误； B、氧气具有支持燃烧的性质，但是氧气本身不能燃烧，所以不能用作燃料，错误； C、稀有气体用作航标灯是利用稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，这属于稀有气体的物理性质，而不是利用其化学性质稳定的特性，错误； D、氮气化学性质稳定，不容易与其他物质发生反应，可用于食品包装，隔绝氧气，防止食品变质，正确。 故选D。 【变式1-1】空气是一种重要的天然资源，在人们的日常生活中有着广泛的用途。下列关于空气中各成分的说法，描述正确的是（　　） A．氧气性质活泼，不仅能支持呼吸，还是一种优质的燃料 B．氮气性质较活泼，是制造化肥、炸药的重要原料 C．各种稀有气体通电能发出不同颜色的光，可以用于制霓虹灯 D．人呼出的气体中二氧化碳体积占比最大 【答案】C 【解析】A 、氧气性质活泼，能支持呼吸，但氧气不具有可燃性，不是优质的燃料，错误； B、氮气性质不活泼，氮气是制造化肥、炸药的重要原料， 错误。 C、各种稀有气体通电能发出不同颜色的光，可以用于制霓虹灯，正确。 D、空气中氮气含量约为 78%，氧气约为 21%，其他气体约为 1%， 当人体吸气时，吸入大量的空气，其中氮气的量本来就很多。 在肺部进行气体交换时，氧气会被消耗并转化为二氧化碳，但氮气几乎不参与这个过程，也很少被人体吸收利用。 所以呼出的气体中，氮气所占的比例仍然是最大的，错误。 故选C。 【变式1-2】有一位同学暑假去西藏发生了严重的高原反应，医生让他吸入了一种气体后，症状得到缓解。此气体可能是（　　） A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．二氧化碳 【答案】A 【解析】A、氧气可以供给呼吸，则可以用于缓解高原反应的症状，符合题意； B、氮气不可以供给呼吸，则不可以用于缓解高原反应的症状，不符合题意； C、稀有气体不可以供给呼吸，则不可以用于缓解高原反应的症状，不符合题意； D、二氧化碳不可以供给呼吸，则不可以用于缓解高原反应的症状，不符合题意。 故选A。 【典例2】白磷的着火点为40℃，现用如图装置测定空气中氧气的体积分数。实验步骤为：集气瓶里先装适量a体积的水，在酒精灯灯焰上把玻璃棒下端加热，装置如图密封。用力把玻璃棒按下与白磷接触，白磷燃烧。燃烧停止后，稍振荡，完全冷却后，量出集气瓶中水的体积（b）和整个集气瓶容积（c）。则下列说法错误的是（　　） A．反应过程中集气瓶内液面的变化是先下降后上升 B．该实验测得氧气与空气的体积比为（a-b）：（c-a） C．燃烧匙中的白磷不能换成木炭或硫粉 D．该装置没有用止水夹，不会影响实验结果 【答案】B 【解析】A、白磷燃烧放热，装置中的温度升高，压强增大，则集气瓶中的水会进入烧杯中，液面下降，但红磷燃烧消耗氧气，装置中的气体会减小，烧杯中的水会进入集气瓶中，液面又会上升，该选项说法正确； B、集气瓶中液面上升的体积为消耗的氧气的体积，则该实验测得氧气与空气的体积比为(b-a):(c-a)，该选项说法不正确； C、木炭或硫粉燃烧生成二氧化碳或二氧化硫气体，装置中的压强几乎不变,则不能测定空气中氧气的含量，该选项说法正确； D、由于集气瓶中的导管伸入水下，形成液封，则该装置没有用止水来，也不会影响实验结果，该选项说法正确。 故选B。 【变式2-1】图所示装置可以测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶中加入少量水，并做上记号。下列说法错误的是（　　） A．实验前红磷应过量 B．点燃红磷前先用弹簧夹夹紧乳胶管 C．实验结束后等装置完全冷却再打开弹簧夹 D．最终集气瓶内水的体积就是燃烧消耗掉的氧气体积 【答案】D 【解析】A、实验前红磷应过量，能够使氧气充分反应，实验结果更准确，说法正确，不符合题意； B、点燃红磷前先用弹簧夹夹紧乳胶管，防止装置漏气，导致实验结果不准确，说法正确，不符合题意； C、实验结束后等装置完全冷却再打开弹簧夹，防止气体体积膨胀，导致实验结果不准确，说法正确，不符合题意； D、由题文可知，实验前在集气瓶中加入少量水，所以最终集气瓶内水的体积大于燃烧消耗掉的氧气体积，说法错误，符合题意。 故选D。 【变式2-2】利用红磷燃烧测定空气中氧气体积分数的实验中，传感器记录集气瓶中气压随时间变化的情况如图所示，下列说法不正确的是（　　） A．c时止水夹打开 B．实验开始时，气压变大是因为温度升高 C．a～c段对应的变化进程是红磷燃烧 D．c后气压增大是由于水倒吸入瓶内 【答案】C 【解析】A、由图可知，c时装置中的气压迅速增大，说明c时止水夹打开，烧杯中的水倒吸进入广口瓶中所致，说法正确，不符合题意； B、实验开始时，气压变大是因为红磷燃烧放热，瓶中的气体受热温度升高，体积膨胀导致的，说法正确，不符合题意； C、a～c段压强增大是红磷燃烧放热，瓶中的气体受热温度升高，体积膨胀导致的，压强减小是红磷燃烧消耗氧气，装置中的气体减少，压强随之减小，温度下降，说法错误，符合题意； D、c后气压增大是由于水倒吸入瓶内，瓶中的气体体积减小，压强增大，直至恢复为原压强，说法正确，不符合题意。 故选C。 氧气的性质 知识点2 一.氧气的性质 1.物理性质： （1）不易溶于水，常温下一升水可溶解30毫升的氧气，这些氧气是水生植物得以生存的必要条件之一。 （2）标准大气压下氧气的密度为1.429克/升，比空气密度略大。在标准大气压下，-183oC时会液化为淡蓝色液体，在-218oC时会凝固成雪花状蓝色固体。 硫磺在空气和氧气燃烧的不同 2.化学性质 【典例1】下列有关物质的燃烧现象错误的是（    ） A．硫在氧气中燃烧时产生蓝紫色火焰，并生成有刺激性气味的气体 B．木炭在氧气中燃烧时发出白光，并产生能使石灰水变浑浊的气体 C．铁丝在氧气中燃烧时火星四射，生成黑色的四氧化三铁 D．纯净的氢气燃烧时产生淡蓝色火焰，上方罩一只干冷烧杯，内壁产生水珠 【答案】C 【解析】A、硫在氧气中燃烧时产生蓝紫色火焰，并生成有刺激性气味的气体，选项正确； B、木炭在氧气中燃烧时发出白光，并产生能使石灰水变浑浊的气体，选项正确； C、铁丝在氧气中燃烧生成黑色的四氧化三铁，是实验结论，不是实验现象，选项错误； D、纯净的氢气燃烧时产生淡蓝色火焰，上方罩一只干冷烧杯，内壁产生水珠，选项正确； 故选C。 【变式1-1】图是关于氧气性质的部分知识点，下列说法中正确的是（　　） A．Ⅰ类反应说明氧气具有可燃性 B．铁在I、Ⅱ两类反应中产物不相同 C．物质与氧气发生化学反应时都会剧烈发光，放出热量 D．硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰，生成无色无味的气体 【答案】B 【解析】A、Ⅰ、Ⅱ两类有氧气参加的化学反应的相同点是都是氧化反应，均体现了氧气的氧化性，氧气没有可燃性，错误； B、铁发生的Ⅰ、Ⅱ两类反应的生成物分别是四氧化三铁、铁锈（主要成分是氧化铁），产物不相同，正确； C、物质与氧气发生化学反应时都会放出热量，但不一定剧烈发光，例如食物的腐败时，不发光，错误； D、硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰，生成无色具有刺激性气味的气体，错误； 故选B。 【变式1-2】如图为探究氧气性质的相关实验，对观察到的实验现象及有关操作描述错误的是（　　） A．木炭在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈 B．铁丝在氧气中燃烧生成黑色的四氧化三铁 C．实验Ⅱ的水可防止高温熔融物使瓶底破裂 D．实验Ⅰ木炭熄灭后在瓶内倒入澄清石灰水，振荡后石灰水变浑浊 【答案】B 【解析】A、空气中氧气占总体积的21%，因此木炭在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈，描述正确，不符合题意； B、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁是实验结论，不是实验现象，描述错误，符合题意； C、细铁丝在氧气中燃烧放出大量的热，生成物的温度较高；实验Ⅱ集气瓶内放少量细沙的目的是防止反应生成的固体物质溅落瓶底，致使集气瓶炸裂，描述正确，不符合题意； D、实验Ⅰ木炭熄灭后在瓶内倒入澄清石灰水，振荡后石灰水变浑浊，是因为木炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，描述正确，不符合题意。 故选B。 氧气的制取 知识点3 一.气体的制取与收集 1.反应的发生装置： （1） 检查装置气密性：可采用手捂法，或预热，气压差等方式。 （2） 组装实验仪器：从下往上，从左往右。 2.气体的收集装置 （1） 排水法：收集不溶于水的气体 （2） 向上排空气法：收集密度大于空气的气体 （3） 向下排空气法：收集密度小于空气的气体 （4） 注意：排水法需要连续均匀出现气泡时使用，排空气法的导管都需要置于集气瓶底。 二.制取氧气的方法 1.实验室制氧气的方法： 注意事项：前两种方法使用固固加热型装置，但是高锰酸钾制取氧气需要加棉花团防止粉末堵塞试管口，氯酸钾制氧气需要加入催化剂。 2.制取的操作步骤：查、装、定、点、收、离、熄。 ①检查装置的气密性。 ②)把药品装入试管内，使用高锰酸钾作反应物时在试管口放一团棉花。 ③把试管固定在铁架台上，将集气瓶装满水并倒立在盛水的水槽中。 ④点燃酒精灯，加热药品。 ⑤收集气体。 ⑥把导气管从水槽中移出水面。 ⑦熄灭酒精灯。 2.催化剂：在发生化学反应过程中，起到改变化学反应速度的物质，在反应前后自身的质量和化学性质都不变的物质叫催化剂，工业上叫做触媒。催化剂在反应中起催化作用。 3.工业制氧气的方法：分离液态空气法 【典例1】温度、反应物浓度等是影响化学反应速率的主要因素。小实利用二氧化锰催化分解双氧水制取氧气。查询资料后，小实发现直接用30%的过氧化氢制取氧气，反应速率太快。为获得平稳的气流，下列装置最合理的是（　　） A．（A） B．（B） C．（C） D．（D） 【答案】C 【解析】若直接用30%的过氧化氢溶液制取氧气，反应速率太快。为获得平稳的气流，下列发生装置能达到最佳效果的是C；理由是；分液漏斗可以控制反应的速率，通过控制过氧化氢溶液的滴加速率，从而控制反应速率；故选C。 【变式1-1】温度、反应物浓度等是影响化学反应速率的主要因素。小实利用二氧化锰催化分解双氧水制取氧气。实验过程中小实观察到反应速度先快后慢。他大胆提出了猜测“温度升高加快了反应速度”，并设计了如下表所示的两组实验： 组别 温度 过氧化氢质量 过氧化氢浓度 二氧化锰 甲 30℃ 10克 15% 0.5克 乙 50℃ 10克 15% 0.5克 若小实的猜想正确，则实验制得氧气的质量随时间变化的曲线图正确的是（　　） A．（A） B．（B） C．（C） D．（D） 【答案】D 【解析】如果“温度升高加快了反应”，则乙反应速率比甲快，由于过氧化氢质量相等，最终产生氧气质量相等，D选项符合题意。故选D。 【变式1-2】如图为实验室用高锰酸钾制氧气的装置图，下列操作错误的是（　　） A．该实验需要检查装置的气密性 B．加热时先来回移动酒精灯，使试管受热均匀 C．导管口有气泡冒出时立即收集氧气 D．反应结束后，先将导管移出水面再熄灭酒精灯 【答案】C 【解析】A、为防止装置漏气，影响实验结果，制取气体的装置都需要检查装置的气密性，操作正确，不符合题意； B、加热时，先使酒精灯在试管下方来回移动，使试管均匀受热，然后再对准高锰酸钾所在部位加热，操作正确，不符合题； C、排水法收集氧气，导管口刚开始排出的是装置内的空气，当导管口气泡连续均匀冒出时可以开始收集，操作错误，符合题意； D、排水法收集氧气后，先将导管从水槽中取出，再熄灭酒精灯，防止水倒流，引起试管炸裂，操作正确，不符合题。 故选C。 一、单选题 1．认真观察、准确记录和仔细分析实验现象是学习化学的重要方法。下列有关实验现象的描述错误的是（   ） A．红磷在空气中燃烧产生大量的白烟 B．细铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体 C．硫在氧气中燃烧，发出蓝紫色火焰，生成二氧化硫气体 D．木炭在氧气中燃烧发白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 【答案】C 【解析】A、红磷在空气中燃烧，产生大量白烟，放出热量，不符合题意； B、细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，不符合题意； C、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，生成具有刺激性气味的气体，生成二氧化硫是实验结论，不是实验现象，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，不符合题意。 故选C。 2．下列有关实验现象的描述正确的是（　　） A．铁粉和硫粉在空气中混合加热，火星四射，放出大量热，生成黑色固体 B．在空气中加热铜丝，可以观察到其表面变黑 C．将镁条放入稀盐酸中，观察到固体逐渐溶解，产生大量氢气 D．将铁钉放入硫酸铜溶液中，观察到铁钉表面析出红色物质，得到黄色溶液 【答案】B 【解析】A、铁丝在空气中不燃烧，选项错误； B、在空气中加热铜丝，铜与氧气反应生成氧化铜，氧化铜为黑色，故可以观察到其表面变黑，选项正确； C、产生大量氢气为实验结论而不是实验现象，选项错误； D、铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，铜为红色固体，硫酸亚铁溶于水形成浅绿色溶液，故将铁钉放入硫酸铜溶液中，观察到铁钉表面析出红色物质，得到浅绿色溶液，选项错误。 故选B。 3．2023年9月，神舟十六号航天员在中国空间站进行“天宫课堂”第四课，演示了球形火焰实验，讲解重力对燃烧过程的重要影响，下列有关燃烧现象的描述正确的是（　　） A．打磨好的铁丝直接伸入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧 B．红磷在空气中燃烧时产生大量白雾，同时放出大量的热 C．木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量 D．镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成氧化镁 【答案】C 【解析】A、必须是引燃的铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，故说法错误； B、红磷燃烧产生大量的白烟，不是烟雾，故说法错误； C、木炭在氧气中燃烧会剧烈一些，发出白光，发出热量，故说法正确； D、生成氧化镁是结论，不是描述现象，故说法错误。 故选C。 4．医务人员用3%的过氧化氢溶液为伤者处理伤口时，伤口上会看到大量气泡。下列说法正确的是（   ） A．生成的气体一定是过氧化氢分解产生的氢气 B．伤口处的生物酶可能对过氧化氢的分解起到催化作用 C．只有二氧化锰能使过氧化氢在常温下迅速分解 D．没有催化剂，过氧化氢溶液就不能分解 【答案】B 【解析】A、过氧化氢在催化剂的作用下生成水和氧气，故A错误； B、伤口上会看到大量的气泡，说明过氧化氢在伤口处遇到了能使它分解的物质，即生物酶可能对过氧化氢的分解起到催化作用，故B正确； C、过氧化氢的催化剂可以是二氧化锰，也可以是其它物质，故C错误； D、在没有催化剂的情况下，过氧化氢溶液确实会分解，但反应速率非常缓慢。当温度升高时，分解速率会有所加快‌，故D错误。 故选B。 5．小金在进行氧气制取及其性质研究时，部分实验装置及操作如图，正确的是（　　） A．制取 B． 收集 C．验满 D．性质 【答案】C 【解析】A、图中实验，长颈漏斗的末端没有伸入液面以下，会造成生成的气体从长颈漏斗中逸出，错误； B、氧气的密度比空气的大，应用向上排空气法收集，错误； C、检验氧气是否收集满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，若带火星的木条复燃，说明已集满，正确； D、铁丝在氧气中燃烧时，为防止生成物熔化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，图中集气瓶的底部没有放少量的水或铺一层细沙，错误。 故选C。 6．某科学兴趣小组利用如图所示的改进装置测定空气中氧气的体积分数。关于该实验 有下列说法： ①白磷燃烧会产生大量的白雾 ②白磷不足，会使测定结果偏小 ③实验中注射器活塞先向右移动，后向左移动 ④胶头滴管与注射器中的水作用相同 ⑤若注射器活塞最终停在10mL刻度处，说明氧气体积分数约为1/5 其中正确的是（　　） A．①②③⑤ B．②③④⑤ C．②③⑤ D．③④⑤ 【答案】C 【解析】①白磷燃烧会放出大量的白烟，不是雾； ②白磷的量不足，氧气就不能耗尽，会使测定的结果偏小； ③白磷燃烧放出大量热，注射器的活塞先向右移动，后向左移动； ④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，注射器中的水是防止气体逸出，作用不同； ⑤氧气约占空气体积的五分之一；故若试管内净容积为50mL，反应后冷却至室温，活塞停止在10mL附近； 其中正确的是②③⑤。故选C。 7．实验室制备氧气是初中科学实验操作考查的项目之一，以下相关操作正确的是（    ） A．组装仪器 B．检查气密性 C．制取氧气 D．停止加热 【答案】B 【解析】A、组装仪器时，应把橡皮塞慢慢转动着塞进容器口，切不可把试管放在桌上，手拿塞子，再使劲塞进塞子，以免压破容器，图中操作错误； B、检查气密性：将导管置于水中，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，图中操作正确； C、给试管中的固体加热时，试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流，炸裂试管，图中操作错误； D、先从水槽里将导管移出，后熄灭酒精灯，以防止水槽中的水倒吸入试管，使试管因骤然冷却而炸裂，图中操作错误。 故选B。 8．小科同学利用如图所示装置测定空气中氧气的含量，广口瓶内的暖宝宝贴（主要成分为铁粉、木炭、食盐）的热量来源于铁粉的氧化。实验开始前装置如图所示（广口瓶的容积为，瓶内装有的水），实验后测量从量筒中流入广口瓶中的水的体积（铁粉生锈消耗的水忽略不计）。下列分析合理的是（    ） A．暖宝宝贴中的铁粉会通过锈蚀这一剧烈的氧化反应消耗氧气 B．只将暖宝宝贴替换成硫粉也能完成测定空气中氧气含量的实验 C．将暖宝宝贴中的物质均匀地涂抹在广口瓶内壁上，能增大反应的面积，使进入广口瓶的水更多 D．实验结束后流入广口瓶中水的体积为，可能是暖宝宝贴的使用数量不足引起的 【答案】D 【解析】A、暖宝宝贴中的铁粉与氧气等物质发生锈蚀属于缓慢氧化，现象不明显，选项错误； B、将暖宝宝贴替换成硫粉，硫粉与氧气反应生成二氧化硫气体，装置中的压强变化不大，水不能进入广口瓶中，无明显现象，不能完成测定空气中氧气含量，选项错误； C、将暖宝宝贴中的物质均匀地涂抹在广口瓶内壁上，能增大反应的面积，反应速率加快，但空气中氧气的含量一定，不会使进入广口瓶的水更多，选项错误； D、广口瓶的容积为250毫升，瓶内装有20毫升的水，其中空气的体积=250毫升−20毫升=230毫升，氧气约占空气体积的五分之一，则其中氧气的体积=230毫升×=46毫升，实验结束后流入广口瓶中水的体积为40毫升，装置中的氧气有剩余，可能是暖宝宝贴的使用数量不足引起的，选项正确； 故选D。 9．如图是“测定空气中氧气含量”的两个实验装置，下列有关说法不正确的是（　　） A．装置a中的气球先变瘪后膨胀变大 B．装置a能证明空气中含有氧气，但不能测得氧气的体积分数 C．装置b可直接读出进入集气瓶中水的体积 D．将装置b中的红磷换成木炭也可测得氧气的体积分数 【答案】C 【解析】A、装置a中红磷开始燃烧时，瓶内压强增大，气球先变瘪，红磷消耗氧气，冷却后，瓶内的压强减小，大气压将气球胀大，说法正确，不符合题意； B、装置a只能定性判断空气中含有氧气，因为只能看到气球的变化，不能测定氧气的体积，说法正确，不符合题意； C、装置b可测得进入集气瓶中水的体积，因为集气瓶内压强减小，大气压将水压入瓶中，水的体积需要通过读取量筒中水的体积减小值测得，说法错误，符合题意； D、将装置b的红磷换成木炭粉，碳燃烧产生气体二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钠反应导致装置中气体减少，压强减小，也可以测得氧气的体积分数，说法正确，不符合题意。 故选C。 10.为测定空气中氧气的含量，某化学兴趣小组的同学将过量的白磷放入容积为40mL的试管中，用橡皮塞塞紧试管口，通过导管与容积为60mL且润滑性很好的注射器组成如图的实验装置，则下列说法不正确的是（　） A．实验过程中观察到白磷燃烧产生大量白烟 B．必须等实验结束装置冷却到室温之后再读数 C．若不使用弹簧夹，整个实验过程中活塞前沿先向右移动再向左移动直至停在12mL刻度处 D．若先夹紧弹簧夹，实验结束后再松开弹簧夹，可观察到活塞前沿移动到12mL刻度处 【答案】C 【解析】A、白磷燃烧，产生大量的白烟，说法正确，.不符合题意； B、必须等实验结束装置冷却到室温之后再读数，否则剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，测定结果偏小，说法正确，.不符合题意； C、白磷燃烧放出大量的热，使装置内气体受热膨胀，压强增大；右边注射器的活塞先向右移动；反应后氧气被消耗，冷却至室温后，压强减小，注射器的活塞后向左移动；若不使用弹簧夹，白磷实际消耗掉的是试管40mL和注射器内20mL中的氧气，氧气的体积为（40mL+20mL）×=12mL，所以活塞应停在20mL-12mL=8mL的刻度处，说法错误，符合题意； D、若先夹紧弹簧夹，白磷燃烧消耗掉的只是试管内的氧气，体积为40mL×=8mL，所以活塞应停在20mL-8mL=12mL的刻度处，说法正确，.不符合题意。 故选C。 11．人类每时每刻都离不开空气，没有空气就没有生命。下列关于空气的说法错误的是（　　） A．洁净的空气是无色无味的 B．工业上常采用分离液态空气的方法制取氧气 C．氮气约占空气质量的78% D．硫在空气中燃烧，发出微弱的淡蓝色火焰 【答案】C 【解析】A、洁净的空气是无色无味的，说法正确，不符合题意； B、氮气和氧气是空气中含量较多的两种气体，二者的沸点不同，因此工业上常采用分离液态空气的方法制取氧气，说法正确，不符合题意； C、氮气约占空气体积（不是质量）的78%，说法错误，符合题意； D、硫在空气中燃烧，发出微弱的淡蓝色火焰，说法正确，不符合题意。 故选C。 12．如图是小徐用手掌总结氧气的化学性质的表示方法，手指上的物质能与手掌心氧气反应。则下列说法正确的是（　　） A．铁在空气中燃烧，生成四氧化三铁 B．煤脱硫的目的是减少二氧化硫的生成 C．磷燃烧产生大量的白雾，会污染空气 D．氧气的化学性质非常活泼，能与所有的物质反应 【答案】B 【解析】A、铁空气中不能燃烧，在氧气中燃烧，生成四氧化三铁，错误； B、煤脱硫是减少二氧化硫的排放，保护环境，正确； C、燃烧产生大量的白烟，不产生白雾，会污染空气，错误； D、氧气化学性质活泼，但不是可以和所有物质反应，错误。 故选B。 13．下列有关空气的说法正确的是（　　） A．空气中氧气的质量分数大约是21% B．空气中各成分不再保持各自的化学性质 C．氮气的化学性质不活泼，可用于食品防腐 D．空气中稀有气体的化学性质很不活泼，所以没有用途 【答案】C 【解析】A、空气中氧气的体积分数（不是质量分数）约为21%，故选项说法错误； B、混合物中各成分仍保持各自的化学性质，空气中各成分仍保持各自的化学性质，故选项说法错误； C、氮气的化学性质不活泼，可用于填充食品包装起到防腐作用，故选项说法正确； D、通电时稀有气体能产生不同颜色的光，所以稀有气体可制霓虹灯；稀有气体化学性质很不活泼，可做保护气，故选项说法错误。 故选C。 14．物质的结构、性质与用途的关系如图所示，下列有关氧气的说法错误的是（　　） A．氧气分子是保持氧气化学性质的最小微粒 B．氧气的助燃性决定了氧气可以作为燃料 C．分离液态空气制氧气，利用了氧气与氮气沸点不同的性质 D．氧气能和很多金属单质反应，体现了氧气具有氧化性 【答案】B 【解析】A、分子是保持物质化学性质的最小微粒，则氧气分子是保持氧气化学性质的最小微粒，故A不符合题意； B、氧气的助燃性决定了氧气可以作为助燃剂，不具有可燃性，因此氧气不能作为燃料，故B符合题意； C、分离液态空气制氧气，利用了氧气与氮气沸点不同的性质，故C不符合题意； D、氧气能和很多金属单质反应，体现了氧气具有氧化性，故D不符合题意。 故选B。 15．《流浪地球2》的热播让人们了解到“人造空气”能帮助人类实现太空漫步的梦想，它含有70%（体积分数）的氮气，20%以上（体积分数）的氧气，还有CO2等。下列说法错误的是（　　） A．在“人造空气”中，燃着的蜡烛不会迅速熄灭 B．“人造空气”比空气中的氮气含量低 C．“人造空气”中氧气的化学性质较活泼 D．在太空中呼吸时，呼出气体中含量最高的是CO2 【答案】D 【解析】A、“人造空气”中氧气占20%以上，燃着的蜡烛放在“人造空气”中不会迅速熄灭，说法正确，不符合题意； B、空气中氮气体积分数为78%，“人造空气”比空气中的氮气含量低，说法正确，不符合题意； C、“人造空气”中氧气的化学性质较活泼，说法正确，不符合题意； D、“人造空气”中的氮气不参与呼吸作用，呼出气体中含量最高的是氮气，说法错误，符合题意。 故选D。 16．如图是氧气的制取和性质的知识网络（反应条件部分省略）下列有关说法不正确的是（    ） A．反应④⑤⑥的生成物均为氧化物 B．反应①③中的作用均为催化作用 C．反应①②③均属于分解反应 D．硫、红磷、铁块均可在空气中燃烧 【答案】D 【解析】A、S、P、Fe燃烧的产物分别是二氧化硫、五氧化二磷、四氧化三铁，都属于氧化物，故说法正确； B、氯酸钾和过氧化氢的分解都需要二氧化锰作催化剂，故说法正确； C、锰酸钾受热后生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，氯酸钾在二氧化锰的催化作用下并在加热的条件下分解生成氯化钾和氧气，过氧化氢在二氧化锰的作用下分解产生水和氧气，属于分解反应，故说法正确； D、硫、红磷都能在空气中燃烧，而铁在空气中不燃烧，故说法错误。 故选D。 17．如图甲拉瓦锡曾将少量汞放在密闭容器里，加热十二天后，部分液态汞变成了红色氧化汞粉末，容器里空气体积减少了约1/5。小科利用图乙装置测定空气中氧气的含量，用压强传感器测定的压强随时间的变化情况如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A．拉瓦锡实验证明了空气中氮气约占总体积的，氧气占 B．红色粉末是汞与氧气发生分解反应生成的氧化汞 C．若装置气密性不好，图丙中c点将上移 D．图丙中b点对应的操作是打开弹簧夹 【答案】C 【解析】A、汞放在密闭容器中加热，是与空气中的氧气反应，这时在密闭容器中减少的气体是氧气；说明氧气约占空气总体积的，不能说明氮气占 ，错误； B、汞放在密闭容器中加热，是与空气中的氧气反应，汞与氧气反应生成氧化汞，属于化合反应，错误； C、若装置气密性不好，反应结束后集气瓶内的气压偏大，图丙中c点将上移，正确； D、图2中c点对应的操作是打开弹簧夹，水进入集气瓶，气压恢复至常压，不是b点，错误。 故选C。 18．如图是“铁丝在氧气中燃烧”的实验改进装置。下列说法错误的是（　　） A．氧气无须提前制备和收集 B．用塑料瓶代替集气瓶，实验更安全 C．使用分液漏斗而不用长颈漏斗的原因是分液漏斗密封性更好 D．铁丝在氧气中剧烈燃烧。火星四射，产生黑色固体，放出大量的热 【答案】C 【解析】A、改进后，分液漏斗可以控制过氧化氢溶液的加入，操作更方便，所以氧气无需提前制备和收集，说法正确，不符合题意； B、塑料瓶代替集气瓶，可以防止集气瓶炸裂，更安全，说法正确，不符合题意； C、使用分液漏斗而不用长颈漏斗的原因是分液漏斗能控制反应的速率，说法错误，符合题意； D、铁丝燃烧的现象是：铁丝剧烈燃烧，火星四射、放出大量的热、生成黑色固体，说法正确，不符合题意。 故选C。 19．小科在做氯酸钾和二氧化锰按一定的比例混合制取氧气实验时，绘制了试管中固体物质质量随时间变化的图像（如图），下列相关说法正确的是（　　） A．a点表示氯酸钾的质量 B．b点表示氯酸钾和二氧化锰的质量 C．c点表示氯酸钾、氯化钾和二氧化锰的质量 D．d点表示氯化钾和二氧化锰的质量 【答案】D 【解析】A、a点氯酸钾还没分解，表示氯酸钾和二氧化锰的质量之和，错误； B、b点氯酸钾还没有完全分解，表示未分解的氯酸钾、二氧化锰、氯化钾的质量，错误； C、c点氯酸钾已经完全分解，表示氯化钾和二氧化锰的质量，错误； D、d点是氯酸钾完全分解后继续进行加热，表示氯化钾和二氧化锰的质量，正确。 故选D。 20．如图为兴趣小组“铁丝在氧气中燃烧”实验，通过仪器测量得到如图数据，关于该实验下列说法正确的是（） A．实验前瓶内收集的氧气是纯净的 B．铁丝大约在20秒左右停止燃烧 C．铁丝停止燃烧是因为因瓶内氧气被耗尽 D．实验中氧气体积分数一直变小 【答案】B 【解析】A、实验瓶内收集的氧气不是纯净的，是因为实验前氧气体积分数是80%，错误； B、铁丝大约在20秒左右停止燃烧，是因为20秒后氧气体积分数不再变化，正确； C、根据图示可知，铁丝停止燃烧时，氧气没有耗尽，法错误； D、实验中氧气体积分数一段时间内一直变小，20秒后氧气体积分数不再变化，错误。 故选B。 21．在测定空气里氧气的体积分数实验中，下列说法中正确的有（　　）个 ①先将集气瓶空间分为5等份后，再往集气瓶内加入少量水 ②红磷熄灭后，应立即打开弹簧夹，观察实验现象 ③完全反应后集气瓶内剩余的气体不溶于水也不支持燃烧 ④本实验红磷可以用木炭或者硫代替 ⑤红磷量不足可能导致测得的氧气体积分数小于五分之一 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 【答案】B 【解析】①先往集气瓶内加入少量水，再把集气瓶空间分为5等份，错误； ②红磷熄灭后，若立即打开弹簧夹，瓶内气压偏大，进入的水体积偏小，应冷却至室温打开弹簧夹，错误； ③完全反应后集气瓶内剩余的气体不溶于水也不支持燃烧，正确。 ④本实验红磷不能用木炭或者硫代替，木炭、硫在空气中燃烧生成二氧化碳、二氧化硫，反应结束后，集气瓶内气压不降低，打开止水夹，水不能倒流，错误； ⑤红磷量不足，氧气不能完全反应，能导致测得的氧气体积分数小于五分之一，正确。 说法中正确的有2个。 故选B。 22．已知分解温度：高锰酸钾240℃、氯酸钾400℃以上。如图为等质量的高锰酸钾和氯酸钾分别用相同的酒精灯加热时，产生氧气的质量（m/g）随消耗时间（t/s），下列说法正确的是（　　） A．图中甲代表高锰酸钾分解的示意图 B．0﹣t1没有氧气放出是因为还未开始加热 C．高锰酸钾可以做氯酸钾分解的催化剂 D．比较m1和m2可知，制得相同质量的氧气需要氯酸钾的质量少 【答案】D 【解析】A、由题干信息可知，同时加热时，高锰酸钾首先分解产生氧气，所以乙图代表高锰酸钾分解的示意图，甲图代表氯酸钾分解的示意图，故选项说法错误； B、观察图示可知，0-t1没有氧气放出是因为没有达到固体分解所需的温度，故选项说法错误； C、高锰酸钾分解生成的二氧化锰可以做氯酸钾分解的催化剂，而非高锰酸钾可以做氯酸钾分解的催化剂，故选项说法错误； D、.观察图示可知，比较m1和m2可知，等质量的氯酸钾与高锰酸钾完全分解时，氯酸钾生成的氧气多，所以制得相同质量的氧气需要氯酸钾的质量少，故选项说法正确。 故选D。 23．如图所示，①为制取氧气的发生装置（气密性良好），其中的燃烧匙可以上下移动。②和③为氧气的收集装置。小金欲制取一瓶干燥的氧气，下列分析正确的是（　　） A．在①中，将MnO2浸入H2O2溶液，MnO2可分解产生氧气 B．若用装置②的方法收集氧气，需等到导管口气泡均匀并连续冒出时才可收集 C．若用装置③的方法收集氧气，可将带火星的木条放至瓶口进行验满 D．将装置①分别与装置②或③连接，均能达到实验目的 【答案】C 【解析】A、在①中，将MnO2浸入H2O2溶液，MnO2可加快过氧化氢分解产生氧气，二氧化锰不能产生氧气 ，故不符合题意； B、若用装置②的方法收集氧气，需等到导管口气泡均匀并连续冒出时才可收集，但题目要求收集干燥的氧气，不能用排水法收集，故不符合题意； C、若用装置③的方法收集氧气，可将带火星的木条放至瓶口进行验满 ，故符合题意； D、将装置①分别与装置③连接，能达到实验目的 ，②收集气体不干燥，故不符合题意。 故选C。 24．人类的生存离不开空气，如图所示为空气成分示意图，下列有关空气的说法中正确的是（　　） A．洁净的空气是纯净物 B．X约占空气质量的78% C．硫在纯净的Y中燃烧时发出淡蓝色火焰 D．灯泡和食品包装中均可充入X作为保护气 【答案】D 【解析】A、洁净的空气中含有氮气、氧气等多种物质，属于混合物，故选项错误； B、X约占空气体积的78%，不是质量，故选项错误； C、Y约占空气体积的21%，是氧气，硫在Y（氧气）中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，故选项错误； D、X约占空气体积的78%，X是氮气，氮气的化学性质稳定，灯泡和食品包装中均可充入X（氮气）作为保护气，故选项正确。 故选D。 25．下列有关氧气的说法正确的是（    ） A．氧气能和很多金属、非金属单质反应，所以氧气是一种很不稳定的气体 B．鱼、虾能在水中生存是由于氧气易溶于水 C．氧气应用于焊接或切割金属，体现了氧气的可燃性 D．标准状况下氧气密度略大于空气 【答案】D 【解析】A、氧气能与许多物质发生反应，所以氧气是一种比较活泼的气体，错误； B、鱼可以在水中生存，说明水中溶解一定量的氧气，不说明氧气易溶于水，错误 C、氧气应用于焊接或切割金属，是利用可燃物在氧气中燃烧产生高温，体现了氧气的助燃性，不是可燃性，错误； D、标准状况下氧气密度略大于空气，正确。 故选D。 26．溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生。实验室欲利用15%的溶液制取，则下列装置中，有关装置选择、药品选用、收集装置等，叙述最合理的是（    ） A．甲装置速度可控又可以快速制取而且不含杂质 B．乙装置中的水没有参与反应是多余的 C．丙装置能获得较纯的 D．乙丁组合具有制取反应速度可控性和收集到的氧气纯度高的优点 【答案】D 【解析】A、长颈漏斗不能控制液体的滴加速率，因此不能控制反应速率，选项错误； B、乙装置中的水没有参与反应，但它可以使滴入的过氧化氢溶液浓度降低，影响反应速率，选项错误； C、用向上排空气法收集的氧气纯度没有排水法大，选项错误； D、乙丁组合具有制取反应速度可控性和收集到的氧气纯度高的优点，选项正确，故选D。 27．用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，混合物的质量变化情况如图所示。不正确的分析是（　　） A．反应到时生成了（a-b）g氧气 B．P点处固体成分是KCl、和 C．在反应过程中，KCl的质量分数不断减少 D．在0~时段，在混合物中的质量分数不断增大 【答案】C 【解析】A、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下、加热的条件下生成氯化钾和氧气，所以反应中固体混合物质量的减少就是生成的氧气的质量，反应结束时能收集到（a-b）g的氧气，分析正确； B.P点是氯酸钾部分分解，因此有未反应的氯酸钾和生成的氯化钾，还有作为催化剂的二氧化锰，分析正确； C、在反应过程中，剩余固体质量逐渐较少，而生成的氯化钾的质量逐渐增加，因此氯化钾的质量分数逐渐增大，分析错误； D、在0~ t2 时段，在反应中二氧化锰是反应的催化剂，质量不变，剩余固体质量不断减小，因此MnO2的质量分数不断增大，分析正确。 故选C。 28．小乐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。下列关于该过程的说法正确的是（　　） A．a代表高锰酸钾 B．c代表氧气 C．时刻，氧气开始产生 D．时刻，生成氧气的质量达到最大值 【答案】D 【解析】A、根据反应特点可知，反应物在反应过程中质量会减小，因此a和b从高锰酸钾和氯酸钾中选择，氯酸钾需要催化剂才会加快反应，所以高锰酸钾会先发生反应，因此a代表氯酸钾，b代表高锰酸钾，错误； B、b开始减小，c开始生成，所以c与b有关系，b氯酸钾在二氧化锰催化作用下，反应生成氯化钾和氧气，因此c为氯化钾，错误； C、a为高锰酸钾，在t1时刻就开始反应，所以此时就产生了氧气，错误； D、t3时刻下，氯化钾质量最大，氯酸钾全部反应完毕，高锰酸钾在之前就全部反应完毕，所以此时能生成氧气的高锰酸钾和氯酸钾全部反应完毕，生成氧气质量最大，正确。 故选D。 29．暑假期间，小思从余姚出发前往西藏旅游。在海拔3300m、气温为9%C的民宿中，他发现随带的食品“膨胀了”。请根据空气的组成成分和大气压强的相关知识，判断下列说法正确的是（　　）    A．氮气常作为膨化食品的保护气，因为氮气化学性质稳定 B．随海拔高度的增加，大气压强会减小，气温会升高 C．随海拔高度的增加，大气变稀薄，氧气的体积分数将小于21% D．若发现食品包装袋膨胀更严重，可能是因为海拔高度降低了 【答案】A 【解析】A、氮气常作为膨化食品的保护气，因为氮气化学性质稳定，故A正确； B、随海拔高度的增加，大气压强会减小，气温会降低，故B错误； C、随海拔高度的增加，大气变稀薄，但是氧气的体积分数将不变，故C错误； D、若发现食品包装袋膨胀更严重，说明外面的气压减小了，即可能是因为海拔高度升高了，故D错误。 故选A。 30．有关下列各图所示的化学反应，叙述错误的是（　　） A．都能产生热量 B．都是缓慢氧化反应 C．都生成了氧化物 D．都利用了氧气的氧化性 【答案】B 【解析】A、由图可知，四种物质都与氧气发生了化学反应，都属于氧化反应，都能够放出热量，选项正确； B、硫在氧气中燃烧与铁丝在氧气中燃烧时，现象明显，属于剧烈的氧化反应，选项错误； C、四种物质与氧气反应后，所处的新物质都有氧元素与另一种元素组成，符合氧化物的特点，都属于氧化物，选项正确； D、四种物质与氧气反应时，都被氧化成氧化物，即反应都利用了氧气的氧化性，选项正确，故选B。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 3.1空气与氧气 •知识点1 空气的成分与性质 •知识点2 氧气的性质 •知识点3 氧气的制取 •作业 巩固训练 空气的成分与性质 知识点1 一．空气的成分与性质 1.空气中究竟含有什么：这个问题曾经困扰人类很久。18世纪中叶以前，人们一直把空气看作是一种成分单一的物质。经过科学家的努力，终于弄清楚空气其实是由多种物质混合而成。 2.空气成分的探究：（1）空气通入石灰水：石灰水变浑浊-----空气中有二氧化碳 （2）燃着的木条在空气和氧气中燃烧-----空气中有氧气 （3）敞口放置的无水硫酸铜变蓝------空气中有水蒸气 3.空气成分：法国科学家拉瓦锡首先通过实验测得了空气是由氮气和氧气组成（汞与氧气反应可以先消耗瓶中的氧气生成氧化汞--红色，然后加热后又会分解成汞和氧气），其中氧气约占1/5 的结论。19世纪末，科学家又通过实验发现空气中还有氦、氩、氙等稀有气体。此外还有少量的二氧化碳、水蒸气以及其他杂质。 3.氧气体积的测量： （1）原理：红磷与空气中的氧气反应生成固体的五氧化二磷固体，使得集气瓶内气压减小，烧杯中的水就被大气压压入集气瓶中。 （2）实验装置： （3）实验误差：未冷却读数、放热燃烧匙止水夹忘关闭、放热燃着的红磷速度较慢、气密性较差等。 4.空气的体积组成： 二.空气的利用 1.氧气的利用：（1）供给呼吸（2）作为助燃剂帮助燃烧 2.氮气的性质与利用： （1）性质：无色、无味、性质较不活泼的气体。 （2）利用：灯泡充氮气延长使用寿命、食品包装充氮气防腐保鲜、制造化肥、炸药等。液氮汽化可吸收大量的热--可作为冷冻剂，医疗上也可用来冷冻麻醉或冷藏人体细胞组织。 3.稀有气体的利用：常作为保护气，稀有气体通电可发出不同颜色的光，可用来制作不同颜色的光源、霓虹灯等，同时还可以用于激光技术，制造低温环境（氦气），用于医疗麻醉（氙气）等。 【典例1】物质的性质决定用途。下列有关空气各成分及其用途的说法正确的是（　　） A．空气中含量最多的气体是氮气，约占空气质量的78% B．氧气具有支持燃烧的性质，可用作燃料 C．稀有气体用作航标灯利用其化学性质稳定的特性 D．氮气化学性质稳定，可用于食品包装 【变式1-1】空气是一种重要的天然资源，在人们的日常生活中有着广泛的用途。下列关于空气中各成分的说法，描述正确的是（　　） A．氧气性质活泼，不仅能支持呼吸，还是一种优质的燃料 B．氮气性质较活泼，是制造化肥、炸药的重要原料 C．各种稀有气体通电能发出不同颜色的光，可以用于制霓虹灯 D．人呼出的气体中二氧化碳体积占比最大 【变式1-2】有一位同学暑假去西藏发生了严重的高原反应，医生让他吸入了一种气体后，症状得到缓解。此气体可能是（　　） A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．二氧化碳 【典例2】白磷的着火点为40℃，现用如图装置测定空气中氧气的体积分数。实验步骤为：集气瓶里先装适量a体积的水，在酒精灯灯焰上把玻璃棒下端加热，装置如图密封。用力把玻璃棒按下与白磷接触，白磷燃烧。燃烧停止后，稍振荡，完全冷却后，量出集气瓶中水的体积（b）和整个集气瓶容积（c）。则下列说法错误的是（　　） A．反应过程中集气瓶内液面的变化是先下降后上升 B．该实验测得氧气与空气的体积比为（a-b）：（c-a） C．燃烧匙中的白磷不能换成木炭或硫粉 D．该装置没有用止水夹，不会影响实验结果 【变式2-1】图所示装置可以测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶中加入少量水，并做上记号。下列说法错误的是（　　） A．实验前红磷应过量 B．点燃红磷前先用弹簧夹夹紧乳胶管 C．实验结束后等装置完全冷却再打开弹簧夹 D．最终集气瓶内水的体积就是燃烧消耗掉的氧气体积 【变式2-2】利用红磷燃烧测定空气中氧气体积分数的实验中，传感器记录集气瓶中气压随时间变化的情况如图所示，下列说法不正确的是（　　） A．c时止水夹打开 B．实验开始时，气压变大是因为温度升高 C．a～c段对应的变化进程是红磷燃烧 D．c后气压增大是由于水倒吸入瓶内 氧气的性质 知识点2 一.氧气的性质 1.物理性质： （1）不易溶于水，常温下一升水可溶解30毫升的氧气，这些氧气是水生植物得以生存的必要条件之一。 （2）标准大气压下氧气的密度为1.429克/升，比空气密度略大。在标准大气压下，-183oC时会液化为淡蓝色液体，在-218oC时会凝固成雪花状蓝色固体。 硫磺在空气和氧气燃烧的不同 2.化学性质 【典例1】下列有关物质的燃烧现象错误的是（    ） A．硫在氧气中燃烧时产生蓝紫色火焰，并生成有刺激性气味的气体 B．木炭在氧气中燃烧时发出白光，并产生能使石灰水变浑浊的气体 C．铁丝在氧气中燃烧时火星四射，生成黑色的四氧化三铁 D．纯净的氢气燃烧时产生淡蓝色火焰，上方罩一只干冷烧杯，内壁产生水珠 【变式1-1】图是关于氧气性质的部分知识点，下列说法中正确的是（　　） A．Ⅰ类反应说明氧气具有可燃性 B．铁在I、Ⅱ两类反应中产物不相同 C．物质与氧气发生化学反应时都会剧烈发光，放出热量 D．硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰，生成无色无味的气体 【变式1-2】如图为探究氧气性质的相关实验，对观察到的实验现象及有关操作描述错误的是（　　） A．木炭在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈 B．铁丝在氧气中燃烧生成黑色的四氧化三铁 C．实验Ⅱ的水可防止高温熔融物使瓶底破裂 D．实验Ⅰ木炭熄灭后在瓶内倒入澄清石灰水，振荡后石灰水变浑浊 氧气的制取 知识点3 一.气体的制取与收集 1.反应的发生装置： （1） 检查装置气密性：可采用手捂法，或预热，气压差等方式。 （2） 组装实验仪器：从下往上，从左往右。 2.气体的收集装置 （1） 排水法：收集不溶于水的气体 （2） 向上排空气法：收集密度大于空气的气体 （3） 向下排空气法：收集密度小于空气的气体 （4） 注意：排水法需要连续均匀出现气泡时使用，排空气法的导管都需要置于集气瓶底。 二.制取氧气的方法 1.实验室制氧气的方法： 注意事项：前两种方法使用固固加热型装置，但是高锰酸钾制取氧气需要加棉花团防止粉末堵塞试管口，氯酸钾制氧气需要加入催化剂。 2.制取的操作步骤：查、装、定、点、收、离、熄。 ①检查装置的气密性。 ②)把药品装入试管内，使用高锰酸钾作反应物时在试管口放一团棉花。 ③把试管固定在铁架台上，将集气瓶装满水并倒立在盛水的水槽中。 ④点燃酒精灯，加热药品。 ⑤收集气体。 ⑥把导气管从水槽中移出水面。 ⑦熄灭酒精灯。 2.催化剂：在发生化学反应过程中，起到改变化学反应速度的物质，在反应前后自身的质量和化学性质都不变的物质叫催化剂，工业上叫做触媒。催化剂在反应中起催化作用。 3.工业制氧气的方法：分离液态空气法 【典例1】温度、反应物浓度等是影响化学反应速率的主要因素。小实利用二氧化锰催化分解双氧水制取氧气。查询资料后，小实发现直接用30%的过氧化氢制取氧气，反应速率太快。为获得平稳的气流，下列装置最合理的是（　　） A．（A） B．（B） C．（C） D．（D） 【变式1-1】温度、反应物浓度等是影响化学反应速率的主要因素。小实利用二氧化锰催化分解双氧水制取氧气。实验过程中小实观察到反应速度先快后慢。他大胆提出了猜测“温度升高加快了反应速度”，并设计了如下表所示的两组实验： 组别 温度 过氧化氢质量 过氧化氢浓度 二氧化锰 甲 30℃ 10克 15% 0.5克 乙 50℃ 10克 15% 0.5克 若小实的猜想正确，则实验制得氧气的质量随时间变化的曲线图正确的是（　　） A．（A） B．（B） C．（C） D．（D） 【变式1-2】如图为实验室用高锰酸钾制氧气的装置图，下列操作错误的是（　　） A．该实验需要检查装置的气密性 B．加热时先来回移动酒精灯，使试管受热均匀 C．导管口有气泡冒出时立即收集氧气 D．反应结束后，先将导管移出水面再熄灭酒精灯 一、单选题 1．认真观察、准确记录和仔细分析实验现象是学习化学的重要方法。下列有关实验现象的描述错误的是（   ） A．红磷在空气中燃烧产生大量的白烟 B．细铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体 C．硫在氧气中燃烧，发出蓝紫色火焰，生成二氧化硫气体 D．木炭在氧气中燃烧发白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 2．下列有关实验现象的描述正确的是（　　） A．铁粉和硫粉在空气中混合加热，火星四射，放出大量热，生成黑色固体 B．在空气中加热铜丝，可以观察到其表面变黑 C．将镁条放入稀盐酸中，观察到固体逐渐溶解，产生大量氢气 D．将铁钉放入硫酸铜溶液中，观察到铁钉表面析出红色物质，得到黄色溶液 3．2023年9月，神舟十六号航天员在中国空间站进行“天宫课堂”第四课，演示了球形火焰实验，讲解重力对燃烧过程的重要影响，下列有关燃烧现象的描述正确的是（　　） A．打磨好的铁丝直接伸入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧 B．红磷在空气中燃烧时产生大量白雾，同时放出大量的热 C．木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量 D．镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成氧化镁 4．医务人员用3%的过氧化氢溶液为伤者处理伤口时，伤口上会看到大量气泡。下列说法正确的是（   ） A．生成的气体一定是过氧化氢分解产生的氢气 B．伤口处的生物酶可能对过氧化氢的分解起到催化作用 C．只有二氧化锰能使过氧化氢在常温下迅速分解 D．没有催化剂，过氧化氢溶液就不能分解 5．小金在进行氧气制取及其性质研究时，部分实验装置及操作如图，正确的是（　　） A．制取 B． 收集 C．验满 D．性质 6．某科学兴趣小组利用如图所示的改进装置测定空气中氧气的体积分数。关于该实验 有下列说法： ①白磷燃烧会产生大量的白雾 ②白磷不足，会使测定结果偏小 ③实验中注射器活塞先向右移动，后向左移动 ④胶头滴管与注射器中的水作用相同 ⑤若注射器活塞最终停在10mL刻度处，说明氧气体积分数约为1/5 其中正确的是（　　） A．①②③⑤ B．②③④⑤ C．②③⑤ D．③④⑤ 7．实验室制备氧气是初中科学实验操作考查的项目之一，以下相关操作正确的是（    ） A．组装仪器 B．检查气密性 C．制取氧气 D．停止加热 8．小科同学利用如图所示装置测定空气中氧气的含量，广口瓶内的暖宝宝贴（主要成分为铁粉、木炭、食盐）的热量来源于铁粉的氧化。实验开始前装置如图所示（广口瓶的容积为，瓶内装有的水），实验后测量从量筒中流入广口瓶中的水的体积（铁粉生锈消耗的水忽略不计）。下列分析合理的是（    ） A．暖宝宝贴中的铁粉会通过锈蚀这一剧烈的氧化反应消耗氧气 B．只将暖宝宝贴替换成硫粉也能完成测定空气中氧气含量的实验 C．将暖宝宝贴中的物质均匀地涂抹在广口瓶内壁上，能增大反应的面积，使进入广口瓶的水更多 D．实验结束后流入广口瓶中水的体积为，可能是暖宝宝贴的使用数量不足引起的 9．如图是“测定空气中氧气含量”的两个实验装置，下列有关说法不正确的是（　　） A．装置a中的气球先变瘪后膨胀变大 B．装置a能证明空气中含有氧气，但不能测得氧气的体积分数 C．装置b可直接读出进入集气瓶中水的体积 D．将装置b中的红磷换成木炭也可测得氧气的体积分数 10.为测定空气中氧气的含量，某化学兴趣小组的同学将过量的白磷放入容积为40mL的试管中，用橡皮塞塞紧试管口，通过导管与容积为60mL且润滑性很好的注射器组成如图的实验装置，则下列说法不正确的是 A．实验过程中观察到白磷燃烧产生大量白烟 B．必须等实验结束装置冷却到室温之后再读数 C．若不使用弹簧夹，整个实验过程中活塞前沿先向右移动再向左移动直至停在12mL刻度处 D．若先夹紧弹簧夹，实验结束后再松开弹簧夹，可观察到活塞前沿移动到12mL刻度处 11．人类每时每刻都离不开空气，没有空气就没有生命。下列关于空气的说法错误的是（　　） A．洁净的空气是无色无味的 B．工业上常采用分离液态空气的方法制取氧气 C．氮气约占空气质量的78% D．硫在空气中燃烧，发出微弱的淡蓝色火焰 12．如图是小徐用手掌总结氧气的化学性质的表示方法，手指上的物质能与手掌心氧气反应。则下列说法正确的是（　　） A．铁在空气中燃烧，生成四氧化三铁 B．煤脱硫的目的是减少二氧化硫的生成 C．磷燃烧产生大量的白雾，会污染空气 D．氧气的化学性质非常活泼，能与所有的物质反应 13．下列有关空气的说法正确的是（　　） A．空气中氧气的质量分数大约是21% B．空气中各成分不再保持各自的化学性质 C．氮气的化学性质不活泼，可用于食品防腐 D．空气中稀有气体的化学性质很不活泼，所以没有用途 14．物质的结构、性质与用途的关系如图所示，下列有关氧气的说法错误的是（　　） A．氧气分子是保持氧气化学性质的最小微粒 B．氧气的助燃性决定了氧气可以作为燃料 C．分离液态空气制氧气，利用了氧气与氮气沸点不同的性质 D．氧气能和很多金属单质反应，体现了氧气具有氧化性 15．《流浪地球2》的热播让人们了解到“人造空气”能帮助人类实现太空漫步的梦想，它含有70%（体积分数）的氮气，20%以上（体积分数）的氧气，还有CO2等。下列说法错误的是（　　） A．在“人造空气”中，燃着的蜡烛不会迅速熄灭 B．“人造空气”比空气中的氮气含量低 C．“人造空气”中氧气的化学性质较活泼 D．在太空中呼吸时，呼出气体中含量最高的是CO2 16．如图是氧气的制取和性质的知识网络（反应条件部分省略）下列有关说法不正确的是（    ） A．反应④⑤⑥的生成物均为氧化物 B．反应①③中的作用均为催化作用 C．反应①②③均属于分解反应 D．硫、红磷、铁块均可在空气中燃烧 17．如图甲拉瓦锡曾将少量汞放在密闭容器里，加热十二天后，部分液态汞变成了红色氧化汞粉末，容器里空气体积减少了约1/5。小科利用图乙装置测定空气中氧气的含量，用压强传感器测定的压强随时间的变化情况如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A．拉瓦锡实验证明了空气中氮气约占总体积的，氧气占 B．红色粉末是汞与氧气发生分解反应生成的氧化汞 C．若装置气密性不好，图丙中c点将上移 D．图丙中b点对应的操作是打开弹簧夹 18．如图是“铁丝在氧气中燃烧”的实验改进装置。下列说法错误的是（　　） A．氧气无须提前制备和收集 B．用塑料瓶代替集气瓶，实验更安全 C．使用分液漏斗而不用长颈漏斗的原因是分液漏斗密封性更好 D．铁丝在氧气中剧烈燃烧。火星四射，产生黑色固体，放出大量的热 19．小科在做氯酸钾和二氧化锰按一定的比例混合制取氧气实验时，绘制了试管中固体物质质量随时间变化的图像（如图），下列相关说法正确的是（　　） A．a点表示氯酸钾的质量 B．b点表示氯酸钾和二氧化锰的质量 C．c点表示氯酸钾、氯化钾和二氧化锰的质量 D．d点表示氯化钾和二氧化锰的质量 20．如图为兴趣小组“铁丝在氧气中燃烧”实验，通过仪器测量得到如图数据，关于该实验下列说法正确的是（） A．实验前瓶内收集的氧气是纯净的 B．铁丝大约在20秒左右停止燃烧 C．铁丝停止燃烧是因为因瓶内氧气被耗尽 D．实验中氧气体积分数一直变小 21．在测定空气里氧气的体积分数实验中，下列说法中正确的有（　　）个 ①先将集气瓶空间分为5等份后，再往集气瓶内加入少量水 ②红磷熄灭后，应立即打开弹簧夹，观察实验现象 ③完全反应后集气瓶内剩余的气体不溶于水也不支持燃烧 ④本实验红磷可以用木炭或者硫代替 ⑤红磷量不足可能导致测得的氧气体积分数小于五分之一 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 22．已知分解温度：高锰酸钾240℃、氯酸钾400℃以上。如图为等质量的高锰酸钾和氯酸钾分别用相同的酒精灯加热时，产生氧气的质量（m/g）随消耗时间（t/s），下列说法正确的是（　　） A．图中甲代表高锰酸钾分解的示意图 B．0﹣t1没有氧气放出是因为还未开始加热 C．高锰酸钾可以做氯酸钾分解的催化剂 D．比较m1和m2可知，制得相同质量的氧气需要氯酸钾的质量少 23．如图所示，①为制取氧气的发生装置（气密性良好），其中的燃烧匙可以上下移动。②和③为氧气的收集装置。小金欲制取一瓶干燥的氧气，下列分析正确的是（　　） A．在①中，将MnO2浸入H2O2溶液，MnO2可分解产生氧气 B．若用装置②的方法收集氧气，需等到导管口气泡均匀并连续冒出时才可收集 C．若用装置③的方法收集氧气，可将带火星的木条放至瓶口进行验满 D．将装置①分别与装置②或③连接，均能达到实验目的 24．人类的生存离不开空气，如图所示为空气成分示意图，下列有关空气的说法中正确的是（　　） A．洁净的空气是纯净物 B．X约占空气质量的78% C．硫在纯净的Y中燃烧时发出淡蓝色火焰 D．灯泡和食品包装中均可充入X作为保护气 25．下列有关氧气的说法正确的是（    ） A．氧气能和很多金属、非金属单质反应，所以氧气是一种很不稳定的气体 B．鱼、虾能在水中生存是由于氧气易溶于水 C．氧气应用于焊接或切割金属，体现了氧气的可燃性 D．标准状况下氧气密度略大于空气 26．溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生。实验室欲利用15%的溶液制取，则下列装置中，有关装置选择、药品选用、收集装置等，叙述最合理的是（    ） A．甲装置速度可控又可以快速制取而且不含杂质 B．乙装置中的水没有参与反应是多余的 C．丙装置能获得较纯的 D．乙丁组合具有制取反应速度可控性和收集到的氧气纯度高的优点 27．用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，混合物的质量变化情况如图所示。不正确的分析是（　　） A．反应到时生成了（a-b）g氧气 B．P点处固体成分是KCl、和 C．在反应过程中，KCl的质量分数不断减少 D．在0~时段，在混合物中的质量分数不断增大 28．小乐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。下列关于该过程的说法正确的是（　　） A．a代表高锰酸钾 B．c代表氧气 C．时刻，氧气开始产生 D．时刻，生成氧气的质量达到最大值 29．暑假期间，小思从余姚出发前往西藏旅游。在海拔3300m、气温为9%C的民宿中，他发现随带的食品“膨胀了”。请根据空气的组成成分和大气压强的相关知识，判断下列说法正确的是（　　）    A．氮气常作为膨化食品的保护气，因为氮气化学性质稳定 B．随海拔高度的增加，大气压强会减小，气温会升高 C．随海拔高度的增加，大气变稀薄，氧气的体积分数将小于21% D．若发现食品包装袋膨胀更严重，可能是因为海拔高度降低了 30．有关下列各图所示的化学反应，叙述错误的是（　　） A．都能产生热量 B．都是缓慢氧化反应 C．都生成了氧化物 D．都利用了氧气的氧化性 / 学科网（北京）股份有限公司 $$