内容正文:
重难点05 空气 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 空气的组成、性质与用途
考点02 氧气的性质与制备
考点03 空气污染与保护
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
分析近三年考题,关于空气和氧气的相关内容,主要考查点有:
1.空气的组成、性质与用途。成分占比考查:常以选择题形式,考查空气各成分的体积分数。如直接问氧气、氮气等常见气体的占比。氧气含量测定:通过实验题考查,涉及实验原理、现象分析及误差探讨。像红磷量不足、装置漏气等导致结果偏差的原因。也会考查用其他物质替代红磷时实验失败的原因。
气体用途考查:联系生活实际,如医疗急救用氧气、霓虹灯靠稀有气体发光,在选择题或填空题中出现。
2.氧气的性质与制备。性质考查:重点考氧气与常见物质反应的现象,以填空题或简答题形式出现,如铁丝在氧气中燃烧的现象。制备考查:在实验题中考查氧气实验室制法,包括依据反应物状态和反应条件选发生装置,根据氧气性质选收集装置,同时考查化学方程式书写。
3.空气污染与保护。污染物判断:以选择题考查学生对常见空气污染物,如 PM2.5、SO₂等的认识。防治措施:结合上海环保行动,如推广新能源汽车,在模拟题中考查对减少污染措施的理解。
预测2025年中考会涉及以下考点考法:
1.延续选择题考空气成分体积分数。对于氧气含量测定,可能给出新实验装置,要求分析原理、现象及误差,或结合数据计算氧气含量。在气体用途方面,可能结合新技术、新发明考查氧气和稀有气体应用
2.通过实验视频或图片,让学生描述氧气反应现象并解释。氧气制备上,可能给出多种药品和仪器,要求设计实验,选装置并说明理由,同时考查实验步骤和注意事项。3.选择题中增加干扰项考查污染物判断。简答题可能结合上海本地环保成果,如治理雾霾措施,考查学生对污染防治的理解与应用 。
考点01 空气的组成与性质
1.空气的成分和用途空气的成分(体积分数)
氮气(约 ):常作 (用于食品包装、灯泡充气、焊接金属等);制造硝酸和氮肥的重要原料; 在医疗上用于冷冻麻醉等
氧气(约 ):用于医疗急救、潜水( );用于炼钢、气焊(支持燃烧)等
稀有气体(约0.94%):用作工业生产和科学实验中的保护气;可制成多种用途的电光源(通电时发出不同颜色的光);氦可用于制造低温环境
二氧化碳(约0.03%):植物光合作用的原料; (固态二氧化碳)可用于人工降雨;作灭火剂;化工产品的原料
2.燃烧法测定空气中氧气含量
实验原理:利用物质(足量红磷)在密闭容器中燃烧,消耗空气中的氧气,使瓶内压强 ,外界大气压将水压入瓶中。反应的化学方程式: 5
实验装置:
实验现象:红磷燃烧,产生 ,放出热量;燃烧结束,待装置冷却至室温,打开弹簧夹,烧杯内的水沿导管进入集气瓶中,进入集气瓶中水的体积约占原集气瓶中空气体积的
实验结论:空气中氧气体积约占空气总体积的 ,同时还可说明氮气难溶于水,不能燃烧,也不支持燃烧
误差分析:测量值偏小的原因:①红磷的量不足;②装置的气密性不好;③未冷却至室温就打开弹簧夹。
测量值偏大的原因:④弹簧夹未夹紧;⑤燃烧匙伸入太慢
反思评价:在上述实验中能否用下列物质代替红磷,请说明原因:
①木炭、硫: ;
②铁丝: ;
③镁条:不能,镁与空气中的氧气、氮气和二氧化碳都能发生反应。
药品选择的原则:①所选物质能在空气中燃烧且只与 反应;②生成物为
考点02 氧气的性质与制备
1.物理性质:无色、无味的气体, 于水; 密度比空气大
2.化学性质:
(1)氧气可以使带火星的木条 ,具有 性。
(2)氧气与硫反应
化学方程式: 。
实验现象:a .在空气中燃烧,发出微弱的 火焰;
b .在氧气中燃烧,发出明亮的 火焰,均放出热量,生成有 的无色气体
注意:硫在氧气里燃烧,在集气瓶底要留少量水,目的:溶解吸收生成的 ,防止 。
(3)氧气与木炭反应;
化学方程式: 。
实验现象:a .在空气中,木炭燃烧,发出微弱的红光,放出热量;
b .在氧气中,木炭燃烧剧烈,发出白光,放出热量,生成使 的气体
注意:木炭伸入瓶中时,要自上而下,缓慢伸入(目的使木炭与氧气 )。
(4)与铁丝反应;
化学方程式: 。
实验现象:a .在空气中不燃烧,只红热;
b .在氧气中剧烈燃烧, ,放出大量的热,生成 固体
注意事项:a .实验前用砂纸将细铁丝打磨光亮,除去表面的铁锈及污物;
b .将铁丝绕成螺旋状是为了增大铁丝的受热面积
铁丝燃烧前,集气瓶中要 ,目的是
3.氧气的制备
(1)氧气的工业制法
①原理:利用液态氧和液态氮 的不同,通过分离液态空气的方法制得,属于 变化。
(2)氧气的实验室制法
①实验室用高锰酸钾制取O2时,化学方程式为 ,
加热时试管口要略向 倾斜,原因是 ;
试管口要塞一团棉花目的是 。
②用KMnO4制O2并用排水法收集实验完毕时,应先 ,后 ,目的是防止 。
③因为氧气 ,且不与空气中的成分反应,故可用 收集氧气;
验满的方法: 。
④因为 ,且不与水反应,故也可用 收集氧气;
验满的方法: 。
用过氧化氢和二氧化锰制取O2时,化学方程式为 。
考点03 空气污染与保护
1.污染物的来源: 、工厂废气及汽车尾气的排放、沙尘等。
2.污染物的种类及其影响
a.气态: (形成酸雨)、CO (有毒)、臭氧等。
b.固态:可吸入颗粒物(PM_10)和细颗粒物(PM_2.5) (形成雾霾)。
3.空气污染造成的危害:损害 、影响作物生长、破坏 。
4.存在的环境问题: ( 含量过多引起,其他如甲烷等也能造成)、 (飞机的尾气、制冷剂氟里昂的排放)、 (由 、 引起)。
5.防止空气污染的措施:使用 ,加强 ,积极 、 。
考向01 空气的成分
1.(2025·湖南·一模)2024年10月30日,我国神舟十九号载人飞船发射圆满成功,飞船内的气体成分要尽量模拟地球上空气的成分。下列有关空气的说法正确的是
A.氧气约占空气体积的21% B.空气中含有大量的稀有气体
C.洁净的空气是纯净物 D.空气中的氮气极易溶于水
2.(24-25九年级下·江苏苏州·阶段练习)为了防虫防腐,向密封的国家储备粮库中充入气体,该气体是空气中主要成分
A. B. C. D.
考向02 空气的用途
3.(2025·江苏徐州·一模)下列有关空气中各组分的说法不正确的是
A.分离液态空气得到氧气和氮气的过程发生了物理变化
B.碳氧循环对维持自然界的生态平衡有重要意义
C.稀有气体和氮气常用作保护气
D.CO2、NOx、SO2都是常见的空气污染物
4.(2025·安徽合肥·一模)物质的性质决定物质的用途。下列物质的用途主要应用其化学性质的是
A.氮气作保护气 B.铜丝作导线
C.活性炭作冰箱除味剂 D.干冰作制冷剂
考向03 空气中氧气含量的测定
5.(2024·山东枣庄·二模)为测定空气中氧气的含量,某同学设计实验装置如图所示(部分夹持装置已略去),实验时引燃红磷后便熄灭酒精灯。下列有关该实验的说法不正确的是
A.红磷的量不足可能导致所测氧气含量偏低
B.待红磷熄灭并冷却至室温,打开弹簧夹,注射器活塞向右移动
C.实验结束后试管内气体的主要成分为氮气
D.用该装置实验时,不能用木炭代替红磷
6.(2024·安徽六安·模拟预测)某小组利用如图所示装置进行创新实验,向烧杯中滴加水后白磷燃烧(注射器预装水,导管内的空气体积忽略不计)。下列有关该实验的说法中,不正确的是
A.胶头滴管和注射器中的水的作用不相同
B.生石灰的作用是与水反应提供热量,使温度达到白磷的着火点
C.若试管内净容积为,反应后冷却至室温,打开弹簧夹后,理论上注射器的活塞停留在附近
D.实验中白磷需足量,否则测定结果偏小
7.(2024·江苏扬州·一模)用图示装置测定空气中O2的体积分数。实验时,恒温加热玻璃管,从一侧注射器向另一侧注射器内缓慢推入空气,使空气缓缓流过铜网,待完全推入后读取注射器内空气的体积。然后左右来回推动,重复多次。下列说法正确的是
A.可用木炭代替铜网进行实验
B.待连续两次读数相同时,停止加热
C.若铜网量不足,则测得结果偏大
D.加热状态下,待连续两次读数相同,由该数值可得实验结果
考向04 氧气的性质相关实验现象的描述
8.(2025·天津宝坻·模拟预测)下列对实验现象的描述正确的是
A.镁条在空气中燃烧,发出耀眼白光
B.硫在氧气中燃烧,发出淡蓝色火焰
C.木炭在空气中燃烧,生成黑色固体
D.铁丝在氧气中燃烧,生成四氧化三铁
9.(2025·重庆潼南·一模)下列实验现象描述不正确的是
A.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射 B.蜡烛在空气中不充分燃烧,产生黑烟
C.硫在氧气中燃烧,产生蓝紫色火焰 D.红磷在空气中燃烧产生大量白色烟雾
考向05 氧气的用途
10.(2025·福建漳州·一模)下列物质的性质与用途对应关系错误的是
A.钨丝熔点高——灯泡灯丝 B.氧气有助燃性——深海潜水
C.锰钢硬度大——坦克装甲 D.液氮汽化吸热——冷冻治疗
11.(12-13九年级·全国·课后作业)下列关于氧气的说法正确的是
A.氧气能支持燃烧,可作燃料 B.氧气能跟所有物质发生氧化反应
C.水中的鱼能依靠微溶于水中的氧气而生存 D.带火星的木条能在有氧气的集气瓶中复燃
考向06 氧气性质的综合实验探究
12.(2025年山东省济南市高新区中考一模化学试题)某同学绘制了含铁元素的部分物质转化关系图(图中“→”表示一种物质可以转化为另一种物质,部分反应物、生成物及反应条件已略去)。下列说法中,不正确的是
A.铁丝能在氧气中剧烈燃烧实现转化① B.通过Fe3O4与CO在高温下反应可实现转化②
C.氧气和水同时存在是实现转化③的主要条件 D.转化④只能通过Fe与酸溶液反应实现
13.(24-25八年级下·黑龙江齐齐哈尔·阶段练习)化学兴趣小组对课本实验“测定空气里氧气的含量”,实验完毕后集气瓶中是否还含有氧气产生质疑,于是同学们设计了如图1装置来探究红磷在空气 中燃烧后氧气浓度变化情况。
【提出问题】足量红磷在密闭的四颈平底瓶内燃烧熄灭后,容器中是否有氧气剩余?
【作出猜想】猜想①:氧气没有剩余;猜想②:氧气有剩余
【实验探究】该小组同学按图1组装好实验装置。利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷,红磷燃烧直至熄灭:
(1)激光笔的作用是 。
(2)写出红磷燃烧的文字表达式 。
(3)兴趣小组通过实验分析思考,得出了“不同物质燃烧,需要的氧气浓度不一样” 的结论由此联想到课本实验: (填物质名称)在空气中不能燃烧,但在氧气中剧烈燃烧、火星四射。
(4)图2是该小组同学从开始实验到最后装置冷却后的整个实验过程中,用传感器 测量容器内氧气浓度变化的曲线图;根据上述实验现象及数据分析,得出结论如下:猜想 正确 。
【反思与评价】
(5)课本上用红磷燃烧的方法 (填“能”或“不能”)精确地测量空气中氧气的含量,理由是 。
考向07 氧气实验室制取
14.(2025·广东东莞·一模)实验室常用如图甲、乙的发生装置制取氧气,小雪又设计了如图丙、丁的装置用于制取氧气,相关叙述合理是
A.装置甲的试管口要略向下倾斜,是为防止高锰酸钾受热分解产生的水冷凝后倒流
B.使用装置乙分解双氧水制取氧气时,需定期向烧瓶中添加二氧化锰粉末
C.关闭止水夹a并向下压丙中注射器的活塞,放手后若活塞回到原处则装置气密性良好
D.利用装置丁进行实验室分解双氧水制取氧气,可实现“随开随用、随关随停”
15.(2025·河北石家庄·模拟预测)根据图所示教材中的相关实验回答问题。
(1)甲实验中,瓶底预先留少量水的目的是 ,由于 不同,造成硫在空气、氧气中燃烧的现象不同。
(2)通过乙实验的对比可以得出同种溶质在不同溶剂中的 不同。
(3)丙中观察到烧杯内壁有无色液滴,迅速将烧杯倒转过来,倒入澄清石灰水,石灰水变浑浊。若该气体为纯净物,其可能是 。(用化学式填空)
(4)丁实验中选择A装置用于实验室制取氧气,其反应的化学方程式为 ;实验室选择C装置制取二氧化碳的优点是 。
考向09 氧气的工业制法
16.(24-25九年级上·广西钦州·阶段练习)工业制取氧气主要有下列步骤.将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作:
下列有关说法不正确的是
A.上述变化中,分子种类的没变 B.氮气的沸点比氧气的沸点低
C.步骤②得到的剩余液体为淡蓝色 D.储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是纯净物
考向10 空气污染与保护
17.(2025·甘肃白银·一模)下列关于空气的成分、用途和污染的说法错误的是
A.氮气约占空气体积的78%
B.医疗上可在液氮冷冻麻醉条件下做手术
C.空气中二氧化硫含量过高会导致酸雨
D.空气中臭氧含量过高不会造成温室效应
18.(2025·山东枣庄·一模)利用催化剂将汽车尾气中部分气体进行转化,微观示意图如图。下列关于该转化的说法不正确的是
A.反应物和生成物均由分子构成
B.反应前后分子总数发生改变
C.反应前后共涉及2种化合物
D.该转化减少了空气污染物的排放
1.(24-25八年级下·山东烟台·阶段练习)可以用作测定空气中氧气含量的物质是
A.铜粉 B.镁条 C.木炭 D.铁丝
2.(24-25九年级上·河南郑州·期中)空气污染指数是将常规监测的几种空气污染物浓度简化成单一的数值形式,并分级表示空气污染程度和空气质量状况。下列被计入空气污染指数的物质是
A.氧气 B.二氧化硫 C.二氧化碳 D.氮气
3.(2025·新疆喀什·一模)空气是一种宝贵的资源。以下空气成分中能支持燃料燃烧的是
A.氮气 B.氧气 C.二氧化碳 D.稀有气体
4.(24-25九年级上·陕西咸阳·期中)下列关于氧气的说法正确的是
A.鱼类能在水中生存,说明氧气易溶于水
B.固态和液态的氧气是无色的
C.氧气能支持燃烧,可用作火箭燃料
D.工业上制取氧气发生了物理变化
5.(24-25九年级上·贵州毕节·期中)走遍大地神州,最美多彩贵州,贵州的空气质量优良。有关空气成分的说法正确的是
A.氧气有助燃性,常用作燃料 B.空气中氧气的质量分数为21%
C.二氧化碳不属于空气污染物 D.空气中臭氧含量少,属于稀有气体
6.(2025·天津·模拟预测)下列关于空气的说法,不正确的是
A.空气是一种混合物 B.空气中的稀有气体可制电光源
C.空气中的SO2属于污染物 D.空气中氧气的质量分数约为21%
7.(2025·陕西西安·二模)空气是一种宝贵的资源。下列关于空气各成分的说法中,不正确的是
A.工业上利用氧气和氮气的沸点不同,从液态空气中分离出氧气的过程属于物理变化
B.空气中氧气的体积分数约占
C.稀有气体可用于制造多种用途的电光源
D.二氧化碳属于空气污染物
8.(24-25八年级下·山东烟台·阶段练习)铁丝在空气中灼热发红,但不能燃烧,而在纯氧中却能燃烧,这一事实与下列的哪一因素关系最密切
A.铁丝的表面积 B.燃烧区的温度
C.氧气的浓度 D.铁燃烧所需要的最低温度
9.(2025·广东广州·一模)在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器,铁的冶炼技术极大促进了生产力的发展。赤铁矿和磁铁矿的主要成分分别是和。下列说法不正确的是
A.中铁元素的化合价为 B.和都属于氧化物
C.铁在氧气中燃烧生成 D.中铁元素的质量分数比的高
10.(24-25九年级下·云南昭通·阶段练习)图1是某小组测定空气中氧气含量的实验,数字压强传感器用来测定瓶中压强的变化,压强随时间的变化曲线如图2。下列分析正确的是
A.a到b是因为反应生成气体压强增大 B.c点表示打开止水夹
C.若装置漏气,则b点的压强会偏大 D.若将红磷换成硫,实验也能成功
11.(2025·山西大同·一模)在一次实验课上,同学们通过小组合作,完成了对密闭容器中少量铜粉与空气中的氧气在加热条件下反应的质量测定,实验装置如图。以下分析正确的是
A.小气球先变小后变大 B.反应后固体质量减少
C.固体粉末会由黑色变为红色 D.反应后瓶内气体主要是氮气
12.(2025·四川泸州·一模)利用如图所示的实验装置,测定空气中氧气的含量。实验过程中,测得压强及氧气体 积分数随时间变化关系如图所示。下列说法错误的是
A.实验过程中应该在b 点打开止水夹
B.该实验中,若白磷不足,测得的氧气体积分数会偏小
C.ab 段的变化说明:放热对压强的影响比消耗氧气更大
D.由图丙可知:可燃物燃烧所需的氧气必须达到一定浓度
13.(24-25九年级上·江苏镇江·阶段练习)利用如图所示装置进行“硫燃烧”实验,探究硫分别在空气和氧气中燃烧的现象,下列说法不正确的是
A.烧杯中氢氧化钠溶液的作用是吸收尾气中的SO2,防止污染空气
B.硫粉在空气中燃烧时产生微弱的淡蓝色火焰
C.实验开始时应先点燃酒精灯①,然后用鼓气囊鼓入空气,再点燃酒精灯②
D.该实验装置的优点之一是在同一装置中可以观察两个不同的实验现象
14.(24-25九年级上·广东广州·期末)下列实验设计不合理的是
A.探究二氧化碳能和水反应
B.验证质量守恒定律
C.探究蜡烛中是否含有氢元素
D.探究氧气浓度对反应剧烈程度的影响
A.A B.B C.C D.D
15.(24-25九年级下·河南周口·阶段练习)识图析图能力是学科素养的体现。下列图像是加热一定质量的高锰酸钾制取氧气时,试管内各个相关量变化的关系图,其中不正确的是
A. B.
C. D.
16.(24-25九年级下·黑龙江绥化·阶段练习)如图是初中化学教科书中的一些实验装置示意图。回答下列问题:
(1)A实验中,一段时间后可根据对比观察试管 和试管 (填序号)中铁钉锈蚀情况,得出铁生锈需要与氧气接触的结论;
(2)B实验中,观察到薄铜片上的乒乓球碎片先燃烧,滤纸碎片后燃烧,可以说明燃烧条件之一是 ;
(3)C实验可得到的结论是 。
(4)D实验中,向水中加少量硫酸钠的目的是 。
17.(24-25九年级上·陕西安康·期末)为了探究氧气性质和测定空气中氧气含量,某兴趣小组进行如图探究。
(1)图1是硫在氧气中燃烧的实验,可观察到燃烧时发出 色火焰。集气瓶底部放少量水的作用是 。
(2)如图2进行实验,锥形瓶内空气体积为180mL,注射器中有40mL的水,关闭弹簧夹,将锥形瓶放入80℃热水中,待白磷熄灭并冷却至室温后,打开弹簧夹,注射器中的水迅速流入锥形瓶,最终剩余4mL水,测得空气中氧气的体积分数为 %。
18.(2025·陕西西安·一模)今年春节,西安地区倡议“不随意燃放烟花爆竹”,原因之一是燃放烟花爆竹会污染空气。
(1)空气质量指数级别分为六级,级别越低,说明空气质量越 (选填“好”或“差”)。
(2)烟花爆竹中主要原料是火药,其中含有硫黄、木炭粉硝酸钾等,点燃后,会立即发生爆炸。请写出硫在氧气中燃烧的化学方程式: ,其基本反应类型为 。
(3)为燃烧时能发出耀眼的强光,增强烟花的亮度,烟花中添加了一些金属粉末,你觉得可能添加的金属粉末是 (填写物质名称)。
19.(24-25九年级下·江苏扬州·阶段练习)氧气支持生命活动,也是一种重要的化工原料。
(1)实验室用如图所示的装置制取少量氧气。
①仪器a、仪器b的名称分别是 、 。
②锥形瓶内发生反应的化学方程式是 。
(2)工业上有多种制取氧气的方法,如:
方法一:在低温、加压条件下,将空气液化。然后将温度升高至-196℃~-183℃之间,使液态氮气先蒸发,剩余液态氧气储存于钢瓶里。
方法二:利用电解水的方法制取氧气,将得到的氧气干燥。在低温、加压条件下,使之转化为液态,储存于钢瓶里。
①从构成物质的微粒视角分析,在方法一空气液化过程中,主要改变的是 。
②某工厂用方法二制取氧气,发现氧气的产量略小于理论值,且所得氧气中有淡淡的鱼腥气味。从元素守恒角度分析,该鱼腥气味的气体是 。
(3)氢气和氧气在Pd基催化剂表面可反应生成H2O2,其微观示意图如下:“解离”时,结构被破坏的分子是 (填化学式)。
(4)为探究双氧水的分解,进行以下两个实验:
①氯化物对双氧水分解的影响。
反应条件:6.0mL30%双氧水,0.1g氯化物,室温;实验时间:1.5h。
实验数据如下表所示:
氯化物
NaCl
MgCl2
CuCl2
放出氧气的体积/mL
2.0
4.0
420.0
双氧水的分解率/%
0.30
0.60
63.18
由上表可知,双氧水保存时应绝对避免引入的离子是 (写离子符号)。
②pH对双氧水分解的影响。
反应条件:6.0mL30%双氧水,60℃;用NaOH溶液调pH;实验时间:1.5h。实验结果如图所示:
由如图可知,pH为 (填数字)时,双氧水的分解率最高。
(5)用双氧水可制得“鱼浮灵”、“钙多宝”。
①“鱼浮灵”主要成分是2Na2CO3·3H2O2,可迅速增加水体含氧量,其原因是 。
②“钙多宝”主要成分是CaO2,常温下能与水反应生成氢氧化钙和氧气,写出化学方程式 。长时间存放的过氧化钙中含有主要杂质是 (填化学式)、Ca(OH)2。
20.(2025·黑龙江大庆·一模)Ⅰ、某化学课外小组同学用如图所示实验探究质量守恒定律:
(1)甲同学用图A所示实验研究质量守恒定律,此实验中气球的主要作用 。
(2)丁同学用图D中的镁条在空气中燃烧的实验来探究质量守恒定律时,发现一定质量的镁条完全燃烧后留下的固体质量比反应前镁条的质量轻,如果在燃着的镁条上方罩上罩,使生成物全部收集起来称量,出现的结果是 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)综上所述, A、B、C、D所示四个实验中能用来验证质量守恒定律的实验是 。
Ⅱ、氧气是一种化学性质比较活泼的气体,如图是硫粉、红磷、铁丝分别在氧气中反应的实验装置图,请回答相关问题。
(4)丙实验中观察到的现象是 ;甲实验中水的作用是 ;乙实验在观察到现象后,熄灭红磷的最佳做法是 。
(5)Ⅲ、如图一木块漂浮于X中,向X中缓缓加入(或通入)少量物质Y后最终木块上浮,则X与Y可能是(溶液的体积变化忽略不计) 。
①水、食盐
②氢氧化钙溶液、二氧化碳
③稀硫酸、镁粉
④硫酸铜溶液、铁粉
21.(2025九年级下·云南昆明·学业考试)多角度认识物质,能帮助我们更全面了解物质世界。以氧气和二氧化碳为例。
(1)认识物质的组成和构成
①从宏观上看,氧气和二氧化碳都由 (填“元素”“原子”或“分子”,下同)组成。
②从微观上看,氧气和二氧化碳都由 构成。
(2)认识物质的性质
①氧气的化学性质比较活泼,能与很多物质发生反应。如硫、红磷、铁丝等都能在氧气中燃烧。铁丝燃烧的过程中,需要在集气瓶底放少量的水,作用是 。
②将蘸有酒精的棉芯点燃后放入烧杯中,向烧杯中缓缓倾倒二氧化碳,观察到烧杯中的棉芯自下而上熄灭(如图1所示),若使棉芯下半段恢复燃烧,操作方法有 。
(3)认识物质
①某同学用软塑料瓶自制气体发生装置,通过捏放瓶身可随时控制反应的发生和停止(如图2)。若利用该装置制氧气,无纺布包内试剂为 (写化学式)。
②工业上常用高温煅烧石灰石的方法制取二氧化碳,该反应的基本类型是 。
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重难点05 空气 氧气
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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 空气的组成、性质与用途
考点02 氧气的性质与制备
考点03 空气污染与保护
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
分析近三年考题,关于空气和氧气的相关内容,主要考查点有:
1.空气的组成、性质与用途。成分占比考查:常以选择题形式,考查空气各成分的体积分数。如直接问氧气、氮气等常见气体的占比。氧气含量测定:通过实验题考查,涉及实验原理、现象分析及误差探讨。像红磷量不足、装置漏气等导致结果偏差的原因。也会考查用其他物质替代红磷时实验失败的原因。
气体用途考查:联系生活实际,如医疗急救用氧气、霓虹灯靠稀有气体发光,在选择题或填空题中出现。
2.氧气的性质与制备。性质考查:重点考氧气与常见物质反应的现象,以填空题或简答题形式出现,如铁丝在氧气中燃烧的现象。制备考查:在实验题中考查氧气实验室制法,包括依据反应物状态和反应条件选发生装置,根据氧气性质选收集装置,同时考查化学方程式书写。
3.空气污染与保护。污染物判断:以选择题考查学生对常见空气污染物,如 PM2.5、SO₂等的认识。防治措施:结合上海环保行动,如推广新能源汽车,在模拟题中考查对减少污染措施的理解。
预测2025年中考会涉及以下考点考法:
1.延续选择题考空气成分体积分数。对于氧气含量测定,可能给出新实验装置,要求分析原理、现象及误差,或结合数据计算氧气含量。在气体用途方面,可能结合新技术、新发明考查氧气和稀有气体应用
2.通过实验视频或图片,让学生描述氧气反应现象并解释。氧气制备上,可能给出多种药品和仪器,要求设计实验,选装置并说明理由,同时考查实验步骤和注意事项。3.选择题中增加干扰项考查污染物判断。简答题可能结合上海本地环保成果,如治理雾霾措施,考查学生对污染防治的理解与应用 。
考点01 空气的组成与性质
1.空气的成分和用途空气的成分(体积分数)
氮气(约78%):常作保护气(用于食品包装、灯泡充气、焊接金属等);制造硝酸和氮肥的重要原料;液氮在医疗上用于冷冻麻醉等
氧气(约21%):用于医疗急救、潜水(供给呼吸);用于炼钢、气焊(支持燃烧)等
稀有气体(约0.94%):用作工业生产和科学实验中的保护气;可制成多种用途的电光源(通电时发出不同颜色的光);氦可用于制造低温环境
二氧化碳(约0.03%):植物光合作用的原料;干冰(固态二氧化碳)可用于人工降雨;作灭火剂;化工产品的原料
2.燃烧法测定空气中氧气含量
实验原理:利用物质(足量红磷)在密闭容器中燃烧,消耗空气中的氧气,使瓶内压强减小,外界大气压将水压入瓶中。反应的化学方程式:4P+5O22P2O5
实验装置:
实验现象:红磷燃烧,产生大量白烟,放出热量;燃烧结束,待装置冷却至室温,打开弹簧夹,烧杯内的水沿导管进入集气瓶中,进入集气瓶中水的体积约占原集气瓶中空气体积的
实验结论:空气中氧气体积约占空气总体积的,同时还可说明氮气难溶于水,不能燃烧,也不支持燃烧
误差分析:测量值偏小的原因:①红磷的量不足;②装置的气密性不好;③未冷却至室温就打开弹簧夹。
测量值偏大的原因:④弹簧夹未夹紧;⑤燃烧匙伸入太慢
反思评价:在上述实验中能否用下列物质代替红磷,请说明原因:
①木炭、硫:不能,木炭、硫燃烧生成气体,无法产生内外压强差;
②铁丝:不能,铁丝在空气中不燃烧;
③镁条:不能,镁与空气中的氧气、氮气和二氧化碳都能发生反应。
药品选择的原则:①所选物质能在空气中燃烧且只与氧气反应;②生成物为固体
考点02 氧气的性质与制备
1.物理性质:无色、无味的气体,不易溶于水; 密度比空气大
2.化学性质:
(1)氧气可以使带火星的木条复燃,具有助燃性。
(2)氧气与硫反应
化学方程式:S+O2SO2。
实验现象:a .在空气中燃烧,发出微弱的淡蓝色火焰;
b .在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,均放出热量,生成有刺激性气味的无色气体
注意:硫在氧气里燃烧,在集气瓶底要留少量水,目的:溶解吸收生成的二氧化硫,防止二氧化硫逸出污染环境。
(3)氧气与木炭反应;
化学方程式:C+O2CO2。
实验现象:a .在空气中,木炭燃烧,发出微弱的红光,放出热量;
b .在氧气中,木炭燃烧剧烈,发出白光,放出热量,生成使澄清石灰水变浑浊的气体
注意:木炭伸入瓶中时,要自上而下,缓慢伸入(目的使木炭与氧气充分反应)。
(4)与铁丝反应;
化学方程式:3Fe+2O2Fe3O4。
实验现象:a .在空气中不燃烧,只红热;
b .在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体
注意事项:a .实验前用砂纸将细铁丝打磨光亮,除去表面的铁锈及污物;
b .将铁丝绕成螺旋状是为了增大铁丝的受热面积
铁丝燃烧前,集气瓶中要放少量水(或铺一层沙子),目的是防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底
3.氧气的制备
(1)氧气的工业制法
①原理:利用液态氧和液态氮沸点的不同,通过分离液态空气的方法制得,属于物理变化。
(2)氧气的实验室制法
①实验室用高锰酸钾制取O2时,化学方程式为2KMnO4 ∆ K2MnO4+MnO2+O2↑,
加热时试管口要略向下倾斜,原因是防止冷凝水回流使试管炸裂;
试管口要塞一团棉花目的是防止加热时试管内的粉末状物质进入导管,堵塞导管。
②用KMnO4制O2并用排水法收集实验完毕时,应先撤离导管,后熄灭酒精灯,目的是防止水倒吸入试管,使试管炸裂。
③因为氧气密度大于空气,且不与空气中的成分反应,故可用向上排空气法收集氧气;
验满的方法:将带火星的木条放在集气瓶口,若复燃则已集满。
④因为氧气不易溶于水,且不与水反应,故也可用排水法收集氧气;
验满的方法:当集气瓶口有大气泡向外冒出,说明气体已集满。
用过氧化氢和二氧化锰制取O2时,化学方程式为2H2O22H2O+O2 ↑。
考点03 空气污染与保护
1.污染物的来源:化石燃料的燃烧、工厂废气及汽车尾气的排放、沙尘等。
2.污染物的种类及其影响
a.气态:SO2、NO2(形成酸雨)、CO (有毒)、臭氧等。
b.固态:可吸入颗粒物(PM_10)和细颗粒物(PM_2.5) (形成雾霾)。
3.空气污染造成的危害:损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡。
4.存在的环境问题: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)。
5.防止空气污染的措施:使用清洁能源,加强空气质量监测,积极植树、种草。
考向01 空气的成分
1.(2025·湖南·一模)2024年10月30日,我国神舟十九号载人飞船发射圆满成功,飞船内的气体成分要尽量模拟地球上空气的成分。下列有关空气的说法正确的是
A.氧气约占空气体积的21% B.空气中含有大量的稀有气体
C.洁净的空气是纯净物 D.空气中的氮气极易溶于水
【答案】A
【详解】A、空气中的氧气约占空气体积的21%,故A正确;
B、空气中的稀有气体所占比例很小,约占空气体积的0.94%,故B错误;
C、洁净的空气中也有多种物质,是混合物,故C错误;
D、氮气难溶于水,故D错误。
故选A。
2.(24-25九年级下·江苏苏州·阶段练习)为了防虫防腐,向密封的国家储备粮库中充入气体,该气体是空气中主要成分
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A、空气中含量最高的气体是氮气(体积分数约为78%),其化学性质稳定,不易与其他物质反应。向粮库充入氮气可降低氧气浓度,抑制害虫和微生物的呼吸作用,从而防止粮食腐败变质,正确;
B、氧气化学性质比较活泼,会促进氧化和微生物生长,不能防虫防腐,错误;
C、二氧化碳虽能防腐,但空气中含量低且成本较高,且二氧化碳含量过高会造成温室效应,错误;
D、氦气属于稀有气体,空气中氦气的含量极低且成本高,错误;
故选A。
考向02 空气的用途
3.(2025·江苏徐州·一模)下列有关空气中各组分的说法不正确的是
A.分离液态空气得到氧气和氮气的过程发生了物理变化
B.碳氧循环对维持自然界的生态平衡有重要意义
C.稀有气体和氮气常用作保护气
D.CO2、NOx、SO2都是常见的空气污染物
【答案】D
【详解】A、分离液态空气是利用液氮和液氧的沸点不同,将氧气和氮气分离,没有新物质生成,属于物理变化,故选项说法正确;
B、碳循环和氧循环可维持空气等物质中碳、氧元素含量基本稳定,对维持自然界的生态平衡有重要意义,故选项说法正确;
C、稀有气体和氮气化学性质不活泼,一般不与其它物质反应,常用作保护气,故选项说法正确;
D、NOx、SO2有毒,属于空气污染物,而二氧化碳是空气的成分之一,不属于空气污染物,故选项说法不正确。
故选D。
4.(2025·安徽合肥·一模)物质的性质决定物质的用途。下列物质的用途主要应用其化学性质的是
A.氮气作保护气 B.铜丝作导线
C.活性炭作冰箱除味剂 D.干冰作制冷剂
【答案】A
【详解】A、氮气作保护气,是利用氮气的化学性质稳定,符合题意;
B、铜丝作导线,是利用铜的导电性和延展性,不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,不符合题意;
C、活性炭作冰箱除味剂,是利用活性炭的吸附性,可吸附色素和异味,不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,不符合题意;
D、干冰作制冷剂,是利用干冰易升华吸热,使周围温度降低,不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,不符合题意;
故选A。
考向03 空气中氧气含量的测定
5.(2024·山东枣庄·二模)为测定空气中氧气的含量,某同学设计实验装置如图所示(部分夹持装置已略去),实验时引燃红磷后便熄灭酒精灯。下列有关该实验的说法不正确的是
A.红磷的量不足可能导致所测氧气含量偏低
B.待红磷熄灭并冷却至室温,打开弹簧夹,注射器活塞向右移动
C.实验结束后试管内气体的主要成分为氮气
D.用该装置实验时,不能用木炭代替红磷
【答案】B
【详解】A、红磷的量不足,不能将氧气完全消耗,可能导致所测氧气含量偏低,说法正确,不符合题意;
B、待红磷熄灭并冷却至室温,打开弹簧夹,由于消耗了氧气,注射器内压强变小,所以注射器活塞应该是向左移动,说法错误,符合题意;
C、空气中主要含氮气和氧气,红磷燃烧消耗了氧气,故实验结束后试管内气体的主要成分为氮气,说法正确,不符合题意;
D、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳,试管内气压不降低,反应结束后,活塞不移动,不能确定消耗氧气的体积,用该装置实验时,不能用木炭代替红磷,说法正确,不符合题意。
故选B。
6.(2024·安徽六安·模拟预测)某小组利用如图所示装置进行创新实验,向烧杯中滴加水后白磷燃烧(注射器预装水,导管内的空气体积忽略不计)。下列有关该实验的说法中,不正确的是
A.胶头滴管和注射器中的水的作用不相同
B.生石灰的作用是与水反应提供热量,使温度达到白磷的着火点
C.若试管内净容积为,反应后冷却至室温,打开弹簧夹后,理论上注射器的活塞停留在附近
D.实验中白磷需足量,否则测定结果偏小
【答案】C
【详解】A、胶头滴管中水是与生石灰反应放出热量,提高烧杯内的温度,引燃白磷,注射器中的水是吸收五氧化二磷、通过被吸入水的体积得出消耗的氧气体积,它们的作用不相同,故说法正确;
B、氧化钙和水反应生成氢氧化钙的反应中放出大量的热,用胶头滴管向烧杯中加水是为了提高烧杯内的温度,达到白磷的着火点,故说法正确;
C、氧气约占空气体积的五分之一,若试管内净容积为50 mL,则其中氧气约10 mL,反应后冷却至室温,活塞停止在40 mL附近,故说法错误;
D、实验时白磷一定过量,才能将集气瓶内的氧气消耗掉,否则测定结果偏小,故说法正确;
故选C。
7.(2024·江苏扬州·一模)用图示装置测定空气中O2的体积分数。实验时,恒温加热玻璃管,从一侧注射器向另一侧注射器内缓慢推入空气,使空气缓缓流过铜网,待完全推入后读取注射器内空气的体积。然后左右来回推动,重复多次。下列说法正确的是
A.可用木炭代替铜网进行实验
B.待连续两次读数相同时,停止加热
C.若铜网量不足,则测得结果偏大
D.加热状态下,待连续两次读数相同,由该数值可得实验结果
【答案】B
【详解】A、木炭与氧气反应生成二氧化碳,消耗氧的同时又生成新的气体,没有形成压强差,无法测定空气中O2的体积分数,故不能用可用木炭代替铜网进行实验,故A错误;
B、待连续两次读数相同时,停止加热,故B正确;
C、若铜网量不足,会导致氧气消耗不彻底,从而使测得结果偏小,故C错误;
D、加热状态下,待连续两次读数相同,不能由该数值计算实验结果,因为剩余气体在受热状态下,体积膨胀,要等到冷却至室温才能计算实验结果,否则数据不准确,故D错误。
故选B。
考向04 氧气的性质相关实验现象的描述
8.(2025·天津宝坻·模拟预测)下列对实验现象的描述正确的是
A.镁条在空气中燃烧,发出耀眼白光
B.硫在氧气中燃烧,发出淡蓝色火焰
C.木炭在空气中燃烧,生成黑色固体
D.铁丝在氧气中燃烧,生成四氧化三铁
【答案】A
【详解】A、镁条在空气中燃烧,发出耀眼白光,放出热量,生成白色固体,故选项实验现象的描述正确;
B、硫在氧气中燃烧,发出蓝紫色火焰,而硫在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰,故选项实验现象的描述不正确;
C、木炭在空气中燃烧,生成无色无味的气体,故选项实验现象的描述不正确;
D、铁丝在氧气中燃烧,生成四氧化三铁,是实验结论,而不是实验现象,故选项实验现象的描述不正确。
故选A。
9.(2025·重庆潼南·一模)下列实验现象描述不正确的是
A.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射 B.蜡烛在空气中不充分燃烧,产生黑烟
C.硫在氧气中燃烧,产生蓝紫色火焰 D.红磷在空气中燃烧产生大量白色烟雾
【答案】D
【详解】A、铁丝在氧气中燃烧火星四射,放出大量的热,生成黑色固体,选项正确;
B、蜡烛在空气中不充分燃烧,产生黑烟,选项正确;
C、 硫在氧气中燃烧,产生蓝紫色火焰 ,放热,生成带有刺激性气味的气体,选项正确;
D、红磷在空气中燃烧产生大量白烟,选项错误。
故选D。
考向05 氧气的用途
10.(2025·福建漳州·一模)下列物质的性质与用途对应关系错误的是
A.钨丝熔点高——灯泡灯丝 B.氧气有助燃性——深海潜水
C.锰钢硬度大——坦克装甲 D.液氮汽化吸热——冷冻治疗
【答案】B
【详解】A、钨的熔点高,高温下不易熔断,适合用作灯泡灯丝,对应关系正确;
B、氧气在深海潜水中主要用于供给呼吸,而非利用其助燃性(助燃性常用于支持燃烧,如炼钢),对应关系错误;
C、锰钢硬度大、强度高,适合制造坦克装甲,对应关系正确;
D、液氮汽化时吸收大量热量,可制造低温环境,可用于冷冻治疗,对应关系正确;
故选B。
11.(12-13九年级·全国·课后作业)下列关于氧气的说法正确的是
A.氧气能支持燃烧,可作燃料 B.氧气能跟所有物质发生氧化反应
C.水中的鱼能依靠微溶于水中的氧气而生存 D.带火星的木条能在有氧气的集气瓶中复燃
【答案】C
【详解】A、氧气能支持燃烧,但它不具有可燃性,所以不可以作燃料,故错误;
B、氧气化学性质比较活泼,但氧气并不能与所有物质发生氧化反应,故错误;
C、氧气不易溶于水(微溶于水),水中溶有少量氧气,氧气可以供给呼吸,所以水中的生物可以依靠这些氧气而存活,故正确;
D、带火星的木条必须在氧气的浓度较高时才能复燃,气体中含有氧气不一定复燃,如空气,故错误。
故选:C。
考向06 氧气性质的综合实验探究
12.(2025年山东省济南市高新区中考一模化学试题)某同学绘制了含铁元素的部分物质转化关系图(图中“→”表示一种物质可以转化为另一种物质,部分反应物、生成物及反应条件已略去)。下列说法中,不正确的是
A.铁丝能在氧气中剧烈燃烧实现转化① B.通过Fe3O4与CO在高温下反应可实现转化②
C.氧气和水同时存在是实现转化③的主要条件 D.转化④只能通过Fe与酸溶液反应实现
【答案】D
【详解】A、铁丝在氧气中剧烈燃烧生成四氧化三铁,能实现转化①,说法正确,不符合题意;
B、Fe3O4与CO在高温条件下生成铁和二氧化碳,转化②可通过Fe3O4与CO在高温条件下发生反应实现,说法正确,不符合题意;
C、铁转化为铁锈,氧气和水同时存在是实现转化③的主要条件,说法正确,不符合题意;
D、铁的活动性比铜强,Fe与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,通过Fe与硫酸铜溶液反应也可实现转化④,说法不正确,符合题意。
故选D。
13.(24-25八年级下·黑龙江齐齐哈尔·阶段练习)化学兴趣小组对课本实验“测定空气里氧气的含量”,实验完毕后集气瓶中是否还含有氧气产生质疑,于是同学们设计了如图1装置来探究红磷在空气 中燃烧后氧气浓度变化情况。
【提出问题】足量红磷在密闭的四颈平底瓶内燃烧熄灭后,容器中是否有氧气剩余?
【作出猜想】猜想①:氧气没有剩余;猜想②:氧气有剩余
【实验探究】该小组同学按图1组装好实验装置。利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷,红磷燃烧直至熄灭:
(1)激光笔的作用是 。
(2)写出红磷燃烧的文字表达式 。
(3)兴趣小组通过实验分析思考,得出了“不同物质燃烧,需要的氧气浓度不一样” 的结论由此联想到课本实验: (填物质名称)在空气中不能燃烧,但在氧气中剧烈燃烧、火星四射。
(4)图2是该小组同学从开始实验到最后装置冷却后的整个实验过程中,用传感器 测量容器内氧气浓度变化的曲线图;根据上述实验现象及数据分析,得出结论如下:猜想 正确 。
【反思与评价】
(5)课本上用红磷燃烧的方法 (填“能”或“不能”)精确地测量空气中氧气的含量,理由是 。
【答案】(1)提供能量,点燃红磷
(2)
(3)铁丝
(4)②
(5) 不能 红磷不能把集气瓶中的氧气耗尽
【详解】(1)红磷燃烧需要达到一定温度,而激光笔的作为光源,能提供能量,点燃红磷,故填:提供能量,点燃红磷;
(2)红磷燃烧生成五氧化二磷,反应的文字表达式为,故填:;
(3)铁丝在空气中不能燃烧,但在氧气中剧烈燃烧、火星四射,故填:铁丝;
(4)红磷熄灭后白磷还能继续燃烧,则说明红磷熄灭后,氧气还有剩余,则猜想②正确,故填:②;
(5)由于红磷燃烧不能将氧气完全耗尽,则用红磷燃烧的方法不能精确地测量空气中氧气的含量,故填:不能;红磷不能把集气瓶中的氧气耗尽。
考向07 氧气实验室制取
14.(2025·广东东莞·一模)实验室常用如图甲、乙的发生装置制取氧气,小雪又设计了如图丙、丁的装置用于制取氧气,相关叙述合理是
A.装置甲的试管口要略向下倾斜,是为防止高锰酸钾受热分解产生的水冷凝后倒流
B.使用装置乙分解双氧水制取氧气时,需定期向烧瓶中添加二氧化锰粉末
C.关闭止水夹a并向下压丙中注射器的活塞,放手后若活塞回到原处则装置气密性良好
D.利用装置丁进行实验室分解双氧水制取氧气,可实现“随开随用、随关随停”
【答案】C
【详解】A.在给试管中的固体加热时,为了防止试管口产生的冷凝水倒流,炸裂试管底部,要让试管口略向下倾斜;高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,不会生成水,故选项A错误;
B.二氧化锰在过氧化氢分解制取氧气的过程中是催化剂,反应前后质量和化学性质不会改变,用装置乙分解双氧水制取氧气时,不需定期向烧瓶中添加二氧化锰粉末,故选项B错误;
C.向上拉装置丙中注射器的活塞并关闭止水夹a,若活塞下落到原位置则装置气密性良好,故选项C正确;
D.装置丁中二氧化锰粉末与双氧水不能彻底分开,不能实现“随开随用、随关随停”的操作,故选项D错误。
故选C。
15.(2025·河北石家庄·模拟预测)根据图所示教材中的相关实验回答问题。
(1)甲实验中,瓶底预先留少量水的目的是 ,由于 不同,造成硫在空气、氧气中燃烧的现象不同。
(2)通过乙实验的对比可以得出同种溶质在不同溶剂中的 不同。
(3)丙中观察到烧杯内壁有无色液滴,迅速将烧杯倒转过来,倒入澄清石灰水,石灰水变浑浊。若该气体为纯净物,其可能是 。(用化学式填空)
(4)丁实验中选择A装置用于实验室制取氧气,其反应的化学方程式为 ;实验室选择C装置制取二氧化碳的优点是 。
【答案】(1) 吸收生成物二氧化硫,防止污染大气 氧气浓度或氧气含量
(2)溶解性或溶解能力
(3)CH4
(4) 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 可以控制化学反应速率
【详解】(1)硫在氧气中燃烧反应生成二氧化硫,甲瓶底留少量水的目的是吸收硫燃烧生成的二氧化硫,防止污染空气;由于氧气含量不同,导致硫在空气中与在氧气中燃烧时火焰的明亮程度不同;
(2)通过乙实验可知,同种溶质在不同溶剂中的溶解性不同;
(3)C中观察到烧杯内壁有无色液滴,说明生成了水,则可燃物中含有氢元素;迅速将烧杯倒转过来,倒入澄清石灰水,石灰水变浑浊,说明生成了二氧化碳,则可燃物中含有碳元素,若该气体为纯净物,其可能是甲烷(CH4);
(4)A装置是固体加热装置,且试管口有一团棉花,为高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为:,装置C能通过分液漏斗来控制液体的滴加速率,从而控制反应速率,实验室选择C装置制取二氧化碳的优点是可以控制化学反应速率。
考向09 氧气的工业制法
16.(24-25九年级上·广西钦州·阶段练习)工业制取氧气主要有下列步骤.将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作:
下列有关说法不正确的是
A.上述变化中,分子种类的没变 B.氮气的沸点比氧气的沸点低
C.步骤②得到的剩余液体为淡蓝色 D.储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是纯净物
【答案】D
【详解】A、工业制取氧气方法是分离液态空气法,利用液氮和液氧沸点不同进行分离,过程中没有新物质生成,发生的属于物理变化,步骤①②③不涉及化学变化,分子的种类不变,故选项说法正确;
B、由图示可知,氮气先蒸发出来,说明氮气的沸点比氧气的沸点低,故选项说法正确;
C、氮气与氧气的沸点不同,氮气沸点低,先汽化,剩余的液体主要是液氧,液氧是淡蓝色的,故选项说法正确;
D、储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”中含有氧气、稀有气体等多种物质,属于混合物,故选项说法错误;
故选:D。
考向10 空气污染与保护
17.(2025·甘肃白银·一模)下列关于空气的成分、用途和污染的说法错误的是
A.氮气约占空气体积的78%
B.医疗上可在液氮冷冻麻醉条件下做手术
C.空气中二氧化硫含量过高会导致酸雨
D.空气中臭氧含量过高不会造成温室效应
【答案】D
【详解】A、氮气约占空气总体积的78%,故A说法正确;
B、由于液氮汽化时吸收大量的热,医疗上可在液氮冷冻麻醉条件下做手术,故B说法正确;
C、大气中二氧化硫含量过高会导致酸雨,故C说法正确;
D、臭氧也是一种温室气体,空气中臭氧含量过高也会造成温室效应,故D说法不正确;
故选D。
18.(2025·山东枣庄·一模)利用催化剂将汽车尾气中部分气体进行转化,微观示意图如图。下列关于该转化的说法不正确的是
A.反应物和生成物均由分子构成
B.反应前后分子总数发生改变
C.反应前后共涉及2种化合物
D.该转化减少了空气污染物的排放
【答案】C
【详解】A、由微观示意图可知,该反应为一氧化碳与一氧化氮在催化剂作用下反应生成二氧化碳和氮气,一氧化碳、一氧化氮、二氧化碳、氮气均由分子构成,说法正确,不符合题意;
B、由微观示意图可知,该反应为一氧化碳与一氧化氮在催化剂作用下反应生成二氧化碳和氮气,化学方程式为,反应前后分子总数发生改变,说法正确,不符合题意;
C、由微观示意图可知,该反应为一氧化碳与一氧化氮在催化剂作用下反应生成二氧化碳和氮气,一氧化碳、一氧化氮、二氧化碳均是由多种元素组成的纯净物,属于化合物,氮气是由氮元素组成的纯净物,属于单质,故反应前后共涉及3种化合物,说法错误,符合题意;
D、一氧化氮、一氧化碳均属于空气污染物,该反应将一氧化碳、一氧化氮转化为二氧化碳和氮气,减少了空气污染物的排放,说法正确,不符合题意。
故选:C。
1.(24-25八年级下·山东烟台·阶段练习)可以用作测定空气中氧气含量的物质是
A.铜粉 B.镁条 C.木炭 D.铁丝
【答案】A
【详解】A、铜粉只能与空气中的氧气反应,且生成物是固体,可以用于测定空气中氧气的含量,符合题意;
B、镁条不仅能与空气中的氧气反应,还能与空气中的氮气和二氧化碳反应,不能用于测定空气中氧气的含量,不符合题意;
C、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳,二氧化碳是气体,化学反应前后压强变化不大,无法测定空气中氧气的含量,不符合题意;
D、铁丝在空气中不能燃烧,不能用于测定空气中氧气的含量,不符合题意。
故选A。
2.(24-25九年级上·河南郑州·期中)空气污染指数是将常规监测的几种空气污染物浓度简化成单一的数值形式,并分级表示空气污染程度和空气质量状况。下列被计入空气污染指数的物质是
A.氧气 B.二氧化硫 C.二氧化碳 D.氮气
【答案】B
【详解】A、氧气是空气的成分之一,不属于空气污染物,不被计入空气污染物指数,错误;
B、二氧化硫是一种有害气体,属于空气污染物,被计入空气污染物指数,正确;
C、二氧化碳是空气的成分之一,不属于空气污染物,不被计入空气污染物指数,错误;
D、氮气是空气的成分之一,不属于空气污染物,不被计入空气污染物指数,错误;
故选:B。
3.(2025·新疆喀什·一模)空气是一种宝贵的资源。以下空气成分中能支持燃料燃烧的是
A.氮气 B.氧气 C.二氧化碳 D.稀有气体
【答案】B
【详解】A、氮气化学性质稳定,不燃烧、不支持燃烧,不符合题意;
B、氧气具有助燃性,可支持燃烧,符合题意;
C、二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,不符合题意;
D、稀有气体不燃烧、不支持燃烧,不符合题意。
故选B。
4.(24-25九年级上·陕西咸阳·期中)下列关于氧气的说法正确的是
A.鱼类能在水中生存,说明氧气易溶于水
B.固态和液态的氧气是无色的
C.氧气能支持燃烧,可用作火箭燃料
D.工业上制取氧气发生了物理变化
【答案】D
【详解】A、鱼类能在水中生存,是因为水中溶解有可以供给鱼类呼吸的氧气,而氧气是不易溶于水的,故错误;
B、固态和液态的氧气是淡蓝色的,故错误;
C、氧气能支持燃烧,可用作助燃剂,氧气不具有可燃性,不可用作火箭燃料,故错误;
D、工业上利用液氮和液氧沸点不同,采用分离液态空气的方法制取氧气,过程中没有新物质生成,发生了物理变化,故正确;
故选D。
5.(24-25九年级上·贵州毕节·期中)走遍大地神州,最美多彩贵州,贵州的空气质量优良。有关空气成分的说法正确的是
A.氧气有助燃性,常用作燃料 B.空气中氧气的质量分数为21%
C.二氧化碳不属于空气污染物 D.空气中臭氧含量少,属于稀有气体
【答案】C
【详解】A、氧气有助燃性,不具有可燃性,不能用作燃料,故选项说法错误;
B、空气中氧气的体积分数为21%,不是质量分数,故选项说法错误;
C、二氧化碳是空气的成分之一,不属于空气污染物,故选项说法正确;
D、空气中臭氧(O3)含量少,但臭氧不属于稀有气体,故选项说法错误。
故选C。
6.(2025·天津·模拟预测)下列关于空气的说法,不正确的是
A.空气是一种混合物 B.空气中的稀有气体可制电光源
C.空气中的SO2属于污染物 D.空气中氧气的质量分数约为21%
【答案】D
【详解】A、空气中含有氧气、氮气等,是一种混合物,故A不符合题意;
B、空气中的稀有气体在通电时会发出不同颜色的光,可制电光源,故B不符合题意;
C、二氧化硫能与水反应生成酸性物质,导致酸雨的发生,属于空气污染物,故C不符合题意;
D、空气中氧气的体积分数约为21%,不是质量分数,故D符合题意。
故选D。
7.(2025·陕西西安·二模)空气是一种宝贵的资源。下列关于空气各成分的说法中,不正确的是
A.工业上利用氧气和氮气的沸点不同,从液态空气中分离出氧气的过程属于物理变化
B.空气中氧气的体积分数约占
C.稀有气体可用于制造多种用途的电光源
D.二氧化碳属于空气污染物
【答案】D
【详解】A、工业上利用氧气和氮气的沸点不同,从液态空气中分离出氧气,该过程中没有新物质生成,属于物理变化,故A正确;
B、空气中氧气的体积分数约为21%,故B正确;
C、稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,可用于制造多种用途的电光源,故C正确;
D、二氧化碳是空气的成分之一,不属于空气污染物,故D错误;
故选:D。
8.(24-25八年级下·山东烟台·阶段练习)铁丝在空气中灼热发红,但不能燃烧,而在纯氧中却能燃烧,这一事实与下列的哪一因素关系最密切
A.铁丝的表面积 B.燃烧区的温度
C.氧气的浓度 D.铁燃烧所需要的最低温度
【答案】C
【详解】空气中氧气含量较低,铁丝在空气中不能燃烧,但在纯氧中能燃烧,说明氧气浓度越大,燃烧越剧烈,故选C。
9.(2025·广东广州·一模)在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器,铁的冶炼技术极大促进了生产力的发展。赤铁矿和磁铁矿的主要成分分别是和。下列说法不正确的是
A.中铁元素的化合价为 B.和都属于氧化物
C.铁在氧气中燃烧生成 D.中铁元素的质量分数比的高
【答案】C
【详解】A、根据化合物中正负化合价代数和为0,Fe2O3中氧元素化合价为-2,设铁元素化合价为x,2x+(-2)×3=0,x=+3,铁元素化合价为+3,说法正确,不符合题意;
B、氧化物是指由两种元素组成,其中一种元素为氧元素的化合物,Fe2O3和Fe3O4都属于氧化物,说法正确,不符合题意;
C、铁在氧气燃烧生成四氧化三铁,说法错误,符合题意;
D、Fe3O4中铁元素的质量分数为; Fe2O3中铁元素的质量分数为,Fe3O4中铁元素的质量分数比Fe2O3的高,说法正确,不符合题意;
故选C。
10.(24-25九年级下·云南昭通·阶段练习)图1是某小组测定空气中氧气含量的实验,数字压强传感器用来测定瓶中压强的变化,压强随时间的变化曲线如图2。下列分析正确的是
A.a到b是因为反应生成气体压强增大 B.c点表示打开止水夹
C.若装置漏气,则b点的压强会偏大 D.若将红磷换成硫,实验也能成功
【答案】B
【详解】A、a到b压强增大是因为红磷燃烧放热,温度升高,导致气体受热膨胀,压强增大,故A错误;
B、c点之后,压强瞬间恢复到大气压,则c点时打开止水夹,烧杯中的水进入集气瓶中,压强恢复到大气压,故B正确;
C、若装置漏气,红磷燃烧放热,气体受热膨胀,瓶内压强大于外界压强时,气体会逸出,则b点压强会偏小,故C错误;
D、硫在空气中燃烧生成二氧化硫气体,使装置内压强变化不明显,不能形成压强差,无法测定空气中氧气的含量,故若将红磷换成硫,实验不能成功,故D错误;
故选B。
11.(2025·山西大同·一模)在一次实验课上,同学们通过小组合作,完成了对密闭容器中少量铜粉与空气中的氧气在加热条件下反应的质量测定,实验装置如图。以下分析正确的是
A.小气球先变小后变大 B.反应后固体质量减少
C.固体粉末会由黑色变为红色 D.反应后瓶内气体主要是氮气
【答案】D
【详解】A、加热时温度会升高,装置内压强增大,小气球会先变大,铜和仰视加热生成氧化铜,消耗氧气,因为消耗了装置内的氧气,瓶内气体减少,压强减小,小气球又会变小,A错误;
B、铜与氧气在加热条件下生成氧化铜,参加反应的铜和氧气的质量之和等于生成氧化铜的质量,则反应后固体质量增加,B错误;
C、铜与氧气在加热条件下生成氧化铜,固体粉末会由红色变为黑色,C错误;
D、瓶内原来是空气,空气中主要含有氮气和氧气,铜与氧气在加热条件下生成氧化铜,反应消耗了瓶内的氧气,因此反应后瓶内的气体主要是氮气,D正确;
故选D。
12.(2025·四川泸州·一模)利用如图所示的实验装置,测定空气中氧气的含量。实验过程中,测得压强及氧气体 积分数随时间变化关系如图所示。下列说法错误的是
A.实验过程中应该在b 点打开止水夹
B.该实验中,若白磷不足,测得的氧气体积分数会偏小
C.ab 段的变化说明:放热对压强的影响比消耗氧气更大
D.由图丙可知:可燃物燃烧所需的氧气必须达到一定浓度
【答案】A
【详解】A、由图示可知,若在b 点打开止水夹,因气体受热膨胀,倒流入集气瓶中水的体积偏小,会导致测量结果偏小,故A符合题意;
B、该实验中,若白磷不足,不能充分的消耗装置内的氧气,会导致测得的氧气体积分数偏小,故B不符合题意;
C、白磷燃烧放出大量的热,ab段的变化说明:放热对压强的影响比消耗氧气更大,故C不符合题意;
D、由图丙可知:氧气的浓度低于3%,白磷不能燃烧,说明可燃物燃烧所需的氧气必须达到一定浓度,故D不符合题意。
故选A。
13.(24-25九年级上·江苏镇江·阶段练习)利用如图所示装置进行“硫燃烧”实验,探究硫分别在空气和氧气中燃烧的现象,下列说法不正确的是
A.烧杯中氢氧化钠溶液的作用是吸收尾气中的SO2,防止污染空气
B.硫粉在空气中燃烧时产生微弱的淡蓝色火焰
C.实验开始时应先点燃酒精灯①,然后用鼓气囊鼓入空气,再点燃酒精灯②
D.该实验装置的优点之一是在同一装置中可以观察两个不同的实验现象
【答案】C
【详解】A、NaOH与SO2反应生成亚硫酸钠和水 ,所以烧杯中NaOH溶液的作用是吸收尾气中的SO2,防止污染空气,故选项说法正确;
B、硫粉在空气中燃烧时产生微弱的淡蓝色火焰,生成无色有刺激性气味的气体,放出热量,故选项说法正确;
C、要探究硫分别在空气和氧气中燃烧的现象,实验开始时先用鼓气囊鼓入空气,同时点燃酒精灯②至硫燃烧,观察现象;然后停止鼓入空气,再点燃酒精灯①,使硫在氧气中继续燃烧,观察现象,故选项说法错误;
D、该实验装置的优点之一是在同一装置中可以观察两个不同的实验现象,即硫在空气中燃烧和硫在氧气中燃烧的不同现象,故选项说法正确;
故选:C。
14.(24-25九年级上·广东广州·期末)下列实验设计不合理的是
A.探究二氧化碳能和水反应
B.验证质量守恒定律
C.探究蜡烛中是否含有氢元素
D.探究氧气浓度对反应剧烈程度的影响
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】 A、二氧化碳能溶于水,也会导致塑料瓶变瘪,不能证明CO2能与H2O发生化学反应,故选项错误;
B、铜粉和氧气反应生成氧化铜,有气体参加反应,在密闭容器中进行,反应前后锥形瓶内物质的总质量不变,可用于验证质量守恒定律,故选项正确;
C、干冷的烧杯能检验水蒸气的存在,烧杯内壁出现水雾,说明生成了水,说明蜡烛中含有氢元素,故选项正确;
D、硫在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰,空气中氧气含量约为21%,而在氧气中剧烈燃烧,发出蓝紫色火焰,可以证明反应的剧烈程度与氧气含量有关,故选项正确。
故选:A。
15.(24-25九年级下·河南周口·阶段练习)识图析图能力是学科素养的体现。下列图像是加热一定质量的高锰酸钾制取氧气时,试管内各个相关量变化的关系图,其中不正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A、一定质量的高锰酸钾制取氧气,开始加热时由于温度低,高锰酸钾不分解,加热一段时间后,高锰酸钾开始分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气,氧气不断增多,完全分解后,氧气的质量不再改变,故正确;
B、一定质量的高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾受热分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气,故固体质量减少,但不会为零,故正确;
C、一定质量的高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾受热分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气,二氧化锰不断增多,完全分解后,二氧化锰的质量不再改变,故错误;
D、加热高锰酸钾会生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,加热到一定温度,高锰酸钾开始分解,随着反应的进行,固体中的氧元素不断减少,直至完全反应,氧元素的质量不再变化,但不会为零,故正确;
故选C。
16.(24-25九年级下·黑龙江绥化·阶段练习)如图是初中化学教科书中的一些实验装置示意图。回答下列问题:
(1)A实验中,一段时间后可根据对比观察试管 和试管 (填序号)中铁钉锈蚀情况,得出铁生锈需要与氧气接触的结论;
(2)B实验中,观察到薄铜片上的乒乓球碎片先燃烧,滤纸碎片后燃烧,可以说明燃烧条件之一是 ;
(3)C实验可得到的结论是 。
(4)D实验中,向水中加少量硫酸钠的目的是 。
【答案】(1) ① ②
(2)温度达到着火点
(3)氧气约占空气体积的
(4)增强水的导电性
【详解】(1)铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果。对比实验必须控制变量唯一性,其它条件都应该相同,才可探究出该条件对实验是否有影响。A实验中,一段时间后可根据对比观察试管①和试管②中铁钉锈蚀情况,得出铁生锈需要与氧气接触的结论。
(2)可燃物燃烧需要与氧气接触、温度得到着火点。B实验中,观察到薄铜片上的乒乓球碎片先燃烧,滤纸碎片后燃烧,可以说明燃烧条件之一是温度达到着火点。
(3)红磷燃烧消耗氧气,集气瓶中气体减少,压强变小,待温度冷却至室温,打开弹簧夹,烧杯中的水进入集气瓶中,红磷燃烧消耗多少体积的氧气,进入多少体积的水,则C实验可得到的结论是氧气约占空气体积的。
(4)纯净的水几乎不导电,D实验中,向水中加少量硫酸钠的目的是增强水的导电性。
17.(24-25九年级上·陕西安康·期末)为了探究氧气性质和测定空气中氧气含量,某兴趣小组进行如图探究。
(1)图1是硫在氧气中燃烧的实验,可观察到燃烧时发出 色火焰。集气瓶底部放少量水的作用是 。
(2)如图2进行实验,锥形瓶内空气体积为180mL,注射器中有40mL的水,关闭弹簧夹,将锥形瓶放入80℃热水中,待白磷熄灭并冷却至室温后,打开弹簧夹,注射器中的水迅速流入锥形瓶,最终剩余4mL水,测得空气中氧气的体积分数为 %。
【答案】(1) 蓝紫 吸收二氧化硫,防止空气污染
(2)20%
【详解】(1)硫在氧气中燃烧,产生蓝紫色火焰,放热,生成带有刺激性气味的气体二氧化硫,故填:蓝紫;
由与产生的二氧化硫有毒,属于污染物,所以会在集气瓶底部放少量水,吸收二氧化硫,防止空气污染;
(2)空气中氧气的体积分数为:。
18.(2025·陕西西安·一模)今年春节,西安地区倡议“不随意燃放烟花爆竹”,原因之一是燃放烟花爆竹会污染空气。
(1)空气质量指数级别分为六级,级别越低,说明空气质量越 (选填“好”或“差”)。
(2)烟花爆竹中主要原料是火药,其中含有硫黄、木炭粉硝酸钾等,点燃后,会立即发生爆炸。请写出硫在氧气中燃烧的化学方程式: ,其基本反应类型为 。
(3)为燃烧时能发出耀眼的强光,增强烟花的亮度,烟花中添加了一些金属粉末,你觉得可能添加的金属粉末是 (填写物质名称)。
【答案】(1)好
(2) 化合反应
(3)镁
【详解】(1)空气质量指数级别分为六级,级别越低,说明空气质量越好,故填:好;
(2)硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,方程式为:;
反应符合一变多,属于化合反应;
(3)镁在空气中燃烧发出耀眼的白光,为燃烧时能发出耀眼的强光,增强烟花的亮度,烟花中添加的金属粉末是镁。
19.(24-25九年级下·江苏扬州·阶段练习)氧气支持生命活动,也是一种重要的化工原料。
(1)实验室用如图所示的装置制取少量氧气。
①仪器a、仪器b的名称分别是 、 。
②锥形瓶内发生反应的化学方程式是 。
(2)工业上有多种制取氧气的方法,如:
方法一:在低温、加压条件下,将空气液化。然后将温度升高至-196℃~-183℃之间,使液态氮气先蒸发,剩余液态氧气储存于钢瓶里。
方法二:利用电解水的方法制取氧气,将得到的氧气干燥。在低温、加压条件下,使之转化为液态,储存于钢瓶里。
①从构成物质的微粒视角分析,在方法一空气液化过程中,主要改变的是 。
②某工厂用方法二制取氧气,发现氧气的产量略小于理论值,且所得氧气中有淡淡的鱼腥气味。从元素守恒角度分析,该鱼腥气味的气体是 。
(3)氢气和氧气在Pd基催化剂表面可反应生成H2O2,其微观示意图如下:“解离”时,结构被破坏的分子是 (填化学式)。
(4)为探究双氧水的分解,进行以下两个实验:
①氯化物对双氧水分解的影响。
反应条件:6.0mL30%双氧水,0.1g氯化物,室温;实验时间:1.5h。
实验数据如下表所示:
氯化物
NaCl
MgCl2
CuCl2
放出氧气的体积/mL
2.0
4.0
420.0
双氧水的分解率/%
0.30
0.60
63.18
由上表可知,双氧水保存时应绝对避免引入的离子是 (写离子符号)。
②pH对双氧水分解的影响。
反应条件:6.0mL30%双氧水,60℃;用NaOH溶液调pH;实验时间:1.5h。实验结果如图所示:
由如图可知,pH为 (填数字)时,双氧水的分解率最高。
(5)用双氧水可制得“鱼浮灵”、“钙多宝”。
①“鱼浮灵”主要成分是2Na2CO3·3H2O2,可迅速增加水体含氧量,其原因是 。
②“钙多宝”主要成分是CaO2,常温下能与水反应生成氢氧化钙和氧气,写出化学方程式 。长时间存放的过氧化钙中含有主要杂质是 (填化学式)、Ca(OH)2。
【答案】(1) 铁架台 集气瓶
(2) 分子间的间隔 O3/臭氧
(3)H2
(4) Cu2+ 9
(5) 2Na2CO3·3H2O2生成碳酸钠溶于水呈碱性,而在碱性条件下,过氧化氢分解速率升高,则增加了水体中的含氧量 CaCO3
【详解】(1)①a为铁架台,②为集气瓶;
②锥形瓶内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;
(2)①空气液化过程中,物质的状态发生改变,则主要改变的为分子间的间隔改变;
②氧气的常量略小于理论值,根据元素守恒,则该气体中应含有氧元素,则该鱼腥气味的气体是臭氧,化学式为O3;
(3)由图可知,解离时氢分子分解为氢原子,则“解离”时,结构被破坏的分子是H2;
(4)①由表中数据可知,加入氯化铜时双氧水的分解率最高,则双氧水保存时应绝对避免引入铜离子,符号为Cu2+;
②由图可知,pH为9时,双氧水的分解率最高;
(5)①2Na2CO3·3H2O2生成碳酸钠溶于水呈碱性,而在碱性条件下,过氧化氢分解速率升高,则增加了水体中的含氧量;
②CaO2常温下能与水反应生成氢氧化钙和氧气,化学方程式为;
氢氧化钙能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,长时间存放的过氧化钙中含有杂质为氢氧化钙和碳酸钙,化学式为CaCO3、Ca(OH)2。
20.(2025·黑龙江大庆·一模)Ⅰ、某化学课外小组同学用如图所示实验探究质量守恒定律:
(1)甲同学用图A所示实验研究质量守恒定律,此实验中气球的主要作用 。
(2)丁同学用图D中的镁条在空气中燃烧的实验来探究质量守恒定律时,发现一定质量的镁条完全燃烧后留下的固体质量比反应前镁条的质量轻,如果在燃着的镁条上方罩上罩,使生成物全部收集起来称量,出现的结果是 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)综上所述, A、B、C、D所示四个实验中能用来验证质量守恒定律的实验是 。
Ⅱ、氧气是一种化学性质比较活泼的气体,如图是硫粉、红磷、铁丝分别在氧气中反应的实验装置图,请回答相关问题。
(4)丙实验中观察到的现象是 ;甲实验中水的作用是 ;乙实验在观察到现象后,熄灭红磷的最佳做法是 。
(5)Ⅲ、如图一木块漂浮于X中,向X中缓缓加入(或通入)少量物质Y后最终木块上浮,则X与Y可能是(溶液的体积变化忽略不计) 。
①水、食盐
②氢氧化钙溶液、二氧化碳
③稀硫酸、镁粉
④硫酸铜溶液、铁粉
【答案】(1)气球可平衡锥形瓶内外压强,为防止瓶内压强增大胶塞弹出
(2)偏大
(3)A
(4) 剧烈燃烧、火星四射、生成了黑色固体物质,放出了大量的热 吸收二氧化硫,防止污染空气 直接将燃烧匙伸入水面下
(5)①③/③①
【详解】(1)图 A 是红磷燃烧实验,红磷燃烧放出热量,会使锥形瓶内气体压强增大。气球的主要作用是可平衡锥形瓶内外压强,为防止瓶内压强增大胶塞弹出;
(2)如果在燃着的镁条上方罩上罩,使生成物全部收集起来称量,由于参加反应的氧气质量也被计入,出现的结果是 偏大;
(3)A、A装置是密闭装置,能用来验证质量守恒定律,符合题意;
B、B装置烧杯是敞口的,碳酸钠与盐酸反应生成的二氧化碳气体逸出到空气中,造成天平的指针向右偏转,不能用来验证质量守恒定律,不符合题意;
C、C装置中由于稀盐酸与铁钉反应生成氢气和硫酸亚铁,C实验能在敞口容器中进行,氢气逸出,不能用来验证质量守恒定律,不符合题意;
D、D装置中由于镁与空气中氧气反应生成氧化镁,即生成氧化镁质量大于镁的质量,有气体参加反应,不能用来验证质量守恒定律,不符合题意。
故选A。
(4)丙中是铁丝在氧气中燃烧,观察的实验现象为:剧烈燃烧、火星四射、生成了黑色固体物质,放出了大量的热;
甲中是硫在氧气中燃烧生成了有毒的二氧化硫气体,能溶于水,集气瓶底部放少量水的目的是:吸收二氧化硫,防止污染空气;
乙实验在观察到现象后,熄灭红磷的最佳做法是直接将燃烧匙伸入水面下,以隔绝氧气;
(5)①食盐溶于水后,密度变大,木块上浮,符合题意;
②氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,根据化学方程式CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓+ H2O可知,每44份质量二氧化碳与74份质量的氢氧化钙生成100份质量的碳酸钙和18份质量的水,随着反应的进行,溶质质量不断减小,溶剂质量不断增大,液体密度减小,木块下沉,不符合题意;
③镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,根据化学方程式Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑可知,每24份质量的镁能置换出2份质量的氢气,随着反应的进行,溶液质量增大,液体密度增大,木块上浮,符合题意;
④硫酸铜和铁反应能生成硫酸亚铁和铜,根据化学方程式Fe + CuSO4= Cu + FeSO4可知,每160份质量硫酸铜生成152份质量的硫酸亚铁,溶液质量不断减小,液体密度减小,木块下沉,不符合题意。
故填①③。
21.(2025九年级下·云南昆明·学业考试)多角度认识物质,能帮助我们更全面了解物质世界。以氧气和二氧化碳为例。
(1)认识物质的组成和构成
①从宏观上看,氧气和二氧化碳都由 (填“元素”“原子”或“分子”,下同)组成。
②从微观上看,氧气和二氧化碳都由 构成。
(2)认识物质的性质
①氧气的化学性质比较活泼,能与很多物质发生反应。如硫、红磷、铁丝等都能在氧气中燃烧。铁丝燃烧的过程中,需要在集气瓶底放少量的水,作用是 。
②将蘸有酒精的棉芯点燃后放入烧杯中,向烧杯中缓缓倾倒二氧化碳,观察到烧杯中的棉芯自下而上熄灭(如图1所示),若使棉芯下半段恢复燃烧,操作方法有 。
(3)认识物质
①某同学用软塑料瓶自制气体发生装置,通过捏放瓶身可随时控制反应的发生和停止(如图2)。若利用该装置制氧气,无纺布包内试剂为 (写化学式)。
②工业上常用高温煅烧石灰石的方法制取二氧化碳,该反应的基本类型是 。
【答案】(1) 元素 分子
(2) 防止高温熔融物溅落炸裂瓶底 将棉芯从烧杯中取出
(3) MnO2 分解反应
【详解】(1)宏观上物质是由元素组成的,微观上物质是由粒子(分子、原子、离子)构成的。
①从宏观上看,氧气和二氧化碳都由元素组成的;
②从微观上看,氧气和二氧化碳都由分子构成(氧气是由氧分子构成的,二氧化碳是由二氧化碳分子构成的);
(2)①铁丝燃烧火星四射,放出大量的热,集气瓶底部的水能防止高温熔融物溅落炸裂瓶底;
②燃烧需要同时具备的三个条件:物质有可燃性、温度达可燃物的着火点、与氧气充分接触;若使棉芯下半段恢复燃烧,操作方法是将棉芯从烧杯内移出,使其接触氧气;
(3)①图中装置相当于固液常温型发生装置,应选用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧,所以无纺布包内试剂为MnO2;
②工业上常用高温煅烧石灰石的方法制取二氧化碳,反应原理是碳酸钙高温生成氧化钙和二氧化碳,符合一变多,属于分解反应。
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