专题3 空气 、氧气、二氧化碳（复习讲义）化学沪科版五四学制2024八年级全一册

专题三 空气、氧气、二氧化碳 复习讲义 复习目标 1.理解空气中氧气含量的测定方法。 2.了解空气的成分及其重要用途。 3．认识空气污染的危害，树立保护环境的观念。 4.掌握氧气和二氧化碳的性质。 5.结合实例，说明氧气、二氧化碳的性质与应用的关系。 6.了解自然界中的氧循环和碳循环，树立保护环境的意识。 7.学习氧气和二氧化碳的实验室制法。 8.对比氧气、二氧化碳的制法，了解实验室制取气体的一般思路和方法。 重点和难点 重点：空气中氧气含量的测定方法；氧气和二氧化碳的性质及实验室制法。 难点：理解空气中氧气含量的测定方法；了解实验室制取气体的一般思路和方法。 █知识点一 空气成分的探索 1． 拉瓦锡研究空气成分 实验装置图 实验现象 推理得出的结论 在密闭装置中加热汞，装置内 推测空气中含有 的氧气 2.红磷燃烧测定空气中氧气的含量 实验过程 在100mL的量筒内加入80mL水，用弹簧夹夹紧乳胶管。 点燃燃烧匙中的红磷后，立即将其伸入容积为250 mL的集气瓶中，塞紧橡胶塞，观察并记录红磷燃烧的现象。待红磷火焰熄灭并冷却到室温后，打开弹簧夹，观察并记录实验现象。 实验装置 实验原理 红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，瓶内气体 ，压强 ，冷却后打开弹簧夹，量筒内的水被倒吸入集气瓶，量筒内减少的水的体积即为瓶内消耗 的体积。 实验现象 ①红磷燃烧时，产生 ，并 ； ②打开弹簧夹，量筒中的水 ，集气瓶内液面上升。量筒内减少的水的体积大约是 。 推理 根据量筒内减少的水的体积可知，被消耗的氧气的体积为50ml，占瓶内空气总体积250ml的1/5。 实验结论 空气中氧气含量大约占 。 反应表达式 文字表达式： 符号表达式： 实验注意点 （1）装置的 要好（否则测量结果偏小） （2）红磷必须 ，如果红磷过少则氧气没有全部消耗完，测量结果偏小 （3）要等集气瓶（装置） 后才能打开弹簧夹（否则测量结果偏小） （4）要先夹住橡皮管，然后再点红磷（否则测量结果偏大）。 误差分析 小于1/5 ① ；② ； ③ 。 大于1/5 ①弹簧没有夹紧；②插入燃烧匙太慢。 瓶内剩余气体 （N2）的性质 物理性质： 溶于水； 化学性质：不能 也不 。 3.空气的成分及应用 成分 体积分数 性质 对应的用途 氮气 化学性质 作保护气 充入 ，隔绝氧气，防止腐败和压碎 灯泡充氮， ，防止钨丝氧化 条件下，氮气可与某些物质发生反应 制取对人类有用的物质，如制造 、 等 液氮温度 用于制冷 用作仪器或机件的深度冷冻剂 为超导材料的实验提供低温环境 氧气 供给呼吸 、 、 、 等。 支持燃烧 用作 、 、 等。 稀有气体 通电时 制成 ，如：氙气灯、霓虹灯等 化学性质 作 ， 时隔绝空气防金属氧化，如：氩弧焊 0.03% 一定条件下与水反应 植物进行光合作用的原料 效果检测特别提醒/易错提醒/教材延伸 （1）物质的性质与用途之间是有对应关系的，切记不能弄混。 （2）稀有气体做电光源是利用其物理性质，而不是化学性质。因为稀有气体“在通电时能发出不同颜色的光”，这个过程没有发生化学变化。 1．探究小组用图1装置测定空气中氧气的含量，压强变化如图2，氧气体积分数变化如图3，下列说法不正确的是 A．图1中水的作用是吸收五氧化二磷和降温 B．图2压强减小，说明红磷燃烧消耗氧气 C．图3说明红磷或白磷熄灭后反应立即停止 D．该实验说明白磷代替红磷，测定结果更接近真实值 2．空气是人类生产活动的重要资源。下列有关空气成分的说法错误的是 A．氧气可以供给动植物呼吸 B．氮气不与任何物质发生化学反应 C．二氧化碳在蔬菜大棚中作气体肥料 D．稀有气体可制成多种用途的电光源 █知识点二 空气污染与防治 空气污染物 ①有害气体： 、 、 ② 污染来源 ①化石燃料的燃烧；②工厂排放的废气；③植被破坏引起的沙尘； 造成的危害 严重损害人体健康，影响农作物生长，破坏生态平衡； 和 也与空气污染有关。 空气质量指数 目前计入空气质量指数的污染物主要包括： 、 、 、 、 、 等。 防治措施 加强 ， 排放，积极 ，研制和开发 。 效果检测特别提醒： （1）空气质量指数数值越大，空气质量状况越差，污染越严重。 （2）二氧化碳能造成温室效应加剧，但不是空气污染物和有害气体。 （3）一氧化碳、二氧化氮和二氧化硫都有毒，二氧化硫、二氧化氮是引起酸雨的主要原因。 1．校园微型空气质量“检测站”的组装和使用，可以提高同学们保护环境的意识。下列相关说法错误的是 A．二氧化碳含量增多会引起酸雨 B．PM2.5的含量越高，空气质量越差 C．积极植树造林有助于提升空气质量 D．加强空气质量监测有利于调控工业布局、减少环境污染 2．走绿色发展道路，既要金山银山又要绿水青山。下列关于环境方面的知识不正确的是 A．积极植树造林、种草以保护环境 B．臭氧层破坏和酸雨等与空气污染有关 C．倡导绿色出行，节能减排 D．空气质量指数的项目主要有SO2、CO2、NO、可吸入颗粒物等 █知识点三 纯净物和混合物 1. 混合物：由 的物质混合而成的物质，如空气、糖水、食盐水等。组成混合物的各种成分保持着它们各自的性质。 2. 纯净物：只由 组成的物质。纯净物可以用 来表示。如氧气可表示为O2，二氧化碳可表示为CO2等。 效果检测特别提醒： 1．纯净物有固定的组成和性质，混合物没有固定的组成和性质。 2．常见的混合物有：空气、海水、溶液、稀有气体、“浓××”、“稀××”、“×%的××”。 1．日常生活中常接触到的下列物质，可以看作是纯净物的是 A．空气 B．食醋 C．蒸馏水 D．自来水 2．下列各组物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是 A．蒸馏水、澄清石灰水 B．冰水混合物、四氧化三铁 C．洁净的空气、河水 D．生理盐水、氮气 █知识点四 氧气的性质 1.氧气的物理性质 色、味、态[来源:Z|xx|k.Com 密度 溶解性 三态变化 通常状况下，无色无味气体 比空气 溶于水 压强为 101 kPa 时，氧气在—183℃液化为 色液体，在 —218℃变为 状 色固体。 2.氧气的化学性质 物质 燃烧现象 反应表达式 注意点 木炭 在空气中持续红热，在氧气中剧烈燃烧，发出 ，瓶中澄清石灰水 。 燃烧匙从集气瓶瓶口向下 ，以便充分消耗氧气 铁丝 在空气中发红，在氧气中 ， ，生成 固体 集气瓶底要先放 ，是防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底。 小结 物质在空气中燃烧，实际上是与其中的 发生反应。由于空气中氧气含量 ，在空气中燃烧不如在氧气中燃烧剧烈。 氧气的化学性质 ，在化学反应中 ，具有 性。 3．氧化反应 判断 物质与 发生的反应都属于氧化反应 分类 剧烈的氧化反应，如 、爆炸等。 缓慢的氧化反应，如动植物的呼吸、铁的氧化锈蚀、糖类与脂肪经过酶催化氧化反应等。 防氧化措施 食品真空包装：隔绝 ，防止 。 金属涂防锈漆：阻断 接触，防 锈蚀。 效果检测特别提醒： 1．铁丝在氧气中燃烧的几个注意点：铁丝盘成螺旋状的目的是增大受热面积；细铁丝下端系火柴目的是引燃细铁丝；火柴快燃尽时插入集气瓶，防止火柴燃烧消耗过多的氧气。 2．物质燃烧剧烈程度与氧气的浓度大小（即氧气含量）有关，氧气浓度越大，燃烧越剧烈。 3．反应条件“点燃”不能写成“燃烧”或“加热”。 4．描述实验现象时不能出现生成物的名称。 5．氧气化学性质“比较活泼”，是在“一定条件下”能与许多物质反应，因此不能说“不活泼”或“非常活泼”。 1．如图所示，等体积的甲、乙两集气瓶内充满空气，燃烧匙内分别盛有过量的红磷和木炭，点燃使它们充分反应，冷却至室温，打开弹簧夹，出现的现象是 A．甲瓶中有水流入，乙瓶没有水流入 B．甲瓶没有水流入，乙瓶中有水流入 C．甲、乙两瓶均有水流入 D．甲、乙两瓶均无水流入 2．下列描述属于氧气化学性质的是 A．通常状态下，氧气是无色、无味的气体 B．液态氧可用作发射火箭的燃料 C．降温加压，使氧气液化成淡蓝色的液体 D．氧气能氧化许多物质，性质活泼 █知识点五 二氧化碳的性质 1.物理性质：无色无味气体，密度比空气 ， 溶于水，固态二氧化碳叫 。 2.化学性质： 化学性质 文字表达式 符号表达式 （1） 不能燃烧也不能支持燃烧 （2） 与水反应 碳酸不稳定，受热易分解 （3） 与澄清石灰水反应 该反应用于 气体 3.实验探究二氧化碳性质 实验过程 在大烧杯中固定两支高低不同的蜡烛，点燃蜡烛并通过漏斗向烧杯中缓缓倾倒一瓶二氧化碳 （1）向充满二氧化碳的软塑料瓶里迅速倒入半瓶滴有紫色石蕊试液的水，旋紧瓶盖，充分振荡。 （2）取软塑料瓶中少量液体稍加热。 实验图示 实验现象 蜡烛 软塑料瓶 ，紫色石蕊试液 ，加热后石蕊试液 实验结论 二氧化碳 （物理性质）； （化学性质）。 二氧化碳溶于水的过程中与水发生反应生成了 。 碳酸 ，受热 。 4．二氧化碳用途 （1）蔬菜大棚的 ； （2）生产 的主要原料之一； （3） ； （4）重要的 ，用于生产 、 等； （5）干冰用做 、 和 ； 5．自然界的碳氧循环 （1）氧气的产生与消耗途径 ①消耗途径： 、 等； ②产生途径：绿色植物的 作用。 （2）二氧化碳的产生与消耗途径 ①消耗途径：绿色植物光合作用 ；江河湖海的水体 。 ②产生途径： 燃烧、火山喷发、生物的 、生物体 等。 效果检测特别提醒： 1． 二氧化碳灭火既利用二氧化碳的物理性质（密度比空气大），又利用二氧化碳的化学性质（不能燃烧,也不支持燃烧）。 2． 二氧化碳不能使紫色石蕊溶液变红，二氧化碳与水反应生成的碳酸才能使石蕊溶液变红。 1.下列有关二氧化碳性质的实验，无明显现象的是 A．B． C． D． 2．如图是研究二氧化碳性质的创新实验，①③为湿润的紫色石蕊试纸，②为干燥的紫色石蕊试纸。下列说法正确的是 A．装置 A 中滴加的稀盐酸可用稀硫酸代替，使实验现象更明显 B．装置 B 中①③变红，②不变红是因为生成的CO2呈酸性，能使石蕊试纸变红色 C．装置 B 中能说明二氧化碳的密度比空气大的现象是③比①先变红 D．装置 C 中点燃的蜡烛自上而下熄灭，说明 CO2不支持燃烧 █知识点六 氧气的制取 1.工业制取氧气 （1）方法： （2）原理：利用 不同。在低温和高压条件下，使空气 ，然后 ，液态氮的沸点比液态氧的沸点 ， 先蒸发出来，余下主要是 。 2.实验室制取氧气 反应原理 加热高锰酸钾 分解过氧化氢 文字表达式 符号表达式 发生装置 发生装置选择依据 反应物为 ，反应条件 反应物为 ，反应条件 实验步骤 查：检查气密性 装：装药品 定：固定装置 点：点燃酒精灯加热 收：收集气体 移：将导管移出水面 熄：熄灭酒精灯 检查气密性； 先装固体药品，再装液体药品； 收集气体； 收集装置 排水法：收集的气体较 ，但不 ； 向上排空气法：收集的气体较 ，但不 检验和验满 带火星的木条 ，木条复燃，说明是氧气； 带火星的木条 ，木条复燃，说明氧气已集满。 3．催化剂和催化作用： 概念 在化学反应中能 其他物质的 ，但 和 在反应前后不变的物质。 特点 一变（改变 ）；两不变（ 、 不变） 证明催化剂在反应前后质量和化学性质不变 ①证明反应前后质量不变：实验前先称量催化剂质量，实验后分离出催化剂再称量， ，质量相等说明催化剂在反应前后的质量不变。 ②证明反应前后化学性质不变：进行 ，观察重新加入反应物的现象和原来的现象是否相同。 特别提醒： 1. 分离液态空气制取氧气是物理变化。 2. 高锰酸钾制取氧气注意点： （1）试管口 ，目的是防止加热时 ，堵塞导管。氯酸钾制取氧气时试管口不需要放玻璃棉。 （2）试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流炸裂试管。 （3）导管口开始冒气泡时不能收集，因为开始时排出的是装置内的 ，需待导管口出现稳定气流后收集。 （4）实验结束时先将导气管移出水面，再熄灭酒精灯，防止 。 效果检测 1．实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，下列操作正确的是 A．制备氧气 B．氧气验满 C．收集氧气 D．检查装置气密性 2．某化学兴趣小组利用课余时间探究初中某常见气体的制取方法，并检验该气体的化学性质，其装置如图所示。下列说法不正确的是 A．除了排水法以外，该气体也可以采取向上排空气法收集 B．锥形瓶内的黑色粉末是二氧化锰，用来改变化学反应速率 C．忘记检查装置气密性，可能会导致该气体实际收集的质量偏大 D．将带火星的木条的靠近集气瓶口，如果木条复燃，则该气体已收集满 █知识点七 二氧化碳的制取 实验试剂 块状石灰石（或大理石）与稀盐酸 反应原理 文字表达式：碳酸钙 + 盐酸 氯化钙 + 水 + 二氧化碳 符号表达式：CaCO3 + HCl　　　 CaCl2 + H2O+ CO2 发生装置 收集方法 检验二氧化碳 将制得的气体通入 ，若 ，则气体是二氧化碳。 二氧化碳验满 ，证明已集满二氧化碳。 效果检测特别提醒： 1．大理石是混合物，主要成分是碳酸钙，但不能写成碳酸钙。 2．检验二氧化碳不能用燃着的木条，而用澄清石灰水。 1．规范操作是科学实验的基本要求，下列有关“实验室制取二氧化碳”的实验操作正确的是 A．药品选择 B．制取装置 C．检验CO2 D．收集CO2 2．实验室用大理石和稀盐酸制备二氧化碳，发生装置如图所示，下列说法正确的是 A．可用粉末状碳酸钠代替大理石 B．长颈漏斗可控制滴加液体的速率 C．闭合旋塞后，试管内气压增大 D．气体会从长颈漏斗中逸出 █考点一 空气是宝贵的资源 【例1】空气一种宝贵的资源，下列有关空气的说法正确的是 A．稀有气体通电能发出不同颜色的光，可制成霓虹灯 B．氧气能供给呼吸，能支持燃烧，是一种优质的燃料 C．氮气的化学性质比较活泼，是制造化肥、炸药的重要原料 D．二氧化碳在空气中的含量逐年增多，可能会导致空气污染 解题要点 1. 空气的成分是按体积分数计的； 2. 二氧化碳不是空气污染物，但空气中二氧化碳含量增大后会引起温室效应； 3. 物质的性质与用途有对应关系，如氮气和稀有气体化可做保护气是因为化学性质不活泼； 【变式1-1】空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法不正确的是 A．空气中氧气的体积分数约为21% B．食品包装袋中充入氮气可延长食品保质期 C．稀有气体充入灯泡中可制成五彩的霓虹灯 D．空气中二氧化碳含量过高会造成温室效应增强，因此二氧化碳属于空气污染物 【变式1-2】空气是一种宝贵的自然资源，其中可用于航标灯、霓虹灯的气体是 A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳 █考点二 空气中氧气含量测定 【例2】如图装置常用来测定空气中氧气含量，下列对该实验的认识错误的是 A．该实验证明空气中氧气的体积约占1/5 B．红磷燃烧产生大量的白色烟雾，火焰熄灭后立刻打开弹簧夹 C．实验前要检查装置的气密性 D．实验时红磷一定要足量，耗尽氧气 解题要点 红磷燃烧产生大量白烟，不是白雾；红磷必须足量，装置气密性要好，装置冷却后才能打开止水夹，此三点是保证实验结果不偏小的重要因素。该实验是粗略实验，实验结果不能得出氧气含量为21%，只能得出氧气含量约占空气体积的1/5。实验结束后剩余的气体（氮气）难溶于水，不能燃烧也不能支持燃烧。 【变式2-1】探究小组用图1装置测定空气中氧气的含量，压强变化如图2，氧气体积分数变化如图3，下列说法不正确的是 A．图1中水的作用是吸收五氧化二磷和降温 B．图2压强减小，说明红磷燃烧消耗氧气 C．图3说明红磷或白磷熄灭后反应立即停止 D．该实验说明白磷代替红磷，测定结果更接近真实值 【变式2-2】用如图所示装置实验测定空气中氧气的体积分数。下列叙述不正确的是 A．②中瓶内空气的体积约为200mL B．②中瓶内的水可以起到降温和吸收白烟的作用 C．白磷的作用是消耗②中瓶内的 D．最终注射器活塞移至约40mL刻度线处 █考点三 空气污染及防治 【例3】我国城市及周围地区的环境中，造成空气污染的主要污染物是 A．二氧化硫、二氧化氮、氮气 B．二氧化氮、一氧化碳、二氧化硫 C．二氧化硫、臭氧、氩气 D．二氧化氮、一氧化碳、二氧化碳 解题要点 目前计入空气质量评价的污染物有：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物PM10、细颗粒物PM2.5、臭氧等，解题时逐个判断物质是否属于污染物。空气中质量指数越大，空气污染越严重。防治空气污染的方法是：加强空气质量监测、使用清洁能源、积极植树种草等。 【变式3-1】随着环保意识的增强，人们对空气质量越来越关注。下列气体中不属于空气污染物的是 A．二氧化碳 B．二氧化氮 C．二氧化硫 D．一氧化碳 【变式3-2】校园微型空气质量“检测站”的组装和使用，可以提高同学们保护环境的意识。下列相关说法错误的是 A．二氧化碳含量增多会引起酸雨 B．PM2.5的含量越高，空气质量越差 C．积极植树造林有助于提升空气质量 D．加强空气质量监测有利于调控工业布局、减少环境污染 █考点四 氧气的性质 【例4】下列描述属于氧气化学性质的是 A．通常状态下，氧气是无色、无味的气体 B．液态氧可用作发射火箭的燃料 C．降温加压，使氧气液化成淡蓝色的液体 D．氧气能氧化许多物质，性质活泼 解题要点 1. 氧气“不易溶于水”，不能说成“易溶于水”或“不溶于水”； 2．描述实验现象时，语言要精准，木炭在氧气中燃烧是“发出白光”，不是“白色火焰”；铁丝在氧气中燃烧是“火星四射”，不是“火光”也不是“火焰”。 【变式4-1】实验是科学探究的重要形式和学习化学的重要途径，如图是兴趣小组探究氧气性质的部分实验。 (1)实验一：观察到木炭在图②中燃烧发出 ，图③中澄清的石灰水 。 (2)实验二：图⑤中观察到的现象是 ，集气瓶底留有少量水的原因是 ，该反应的文字表达式为 。 【变式4-2】实验是科学探究的重要途径，下面是有关氧气化学性质的探究实验。 【探究】探究氧气的化学性质 (1)实验一：铁丝在氧气中剧烈燃烧。实验时，铁丝下端系火柴的目的是 。 (2)实验二：木炭在氧气中燃烧后，验证产物的方法是 。 (3)实验三的实验结论是 。正确选择试剂是实验成功的关键，该实验中对试剂的选择合理的是 。（填字母）。 A．可以用铁代替红磷进行实验    B．红磷需要足量    C．只与氧气反应 (4)在“实验一”“实验三”中，可以把水换成细沙的实验是 。 (5)根据上述实验，说明氧气的化学性质 （填“比较活泼”或“不活泼”）。 █考点五 二氧化碳的性质 【例5】下列关于二氧化碳性质的叙述中不正确的是 A．二氧化碳是无色有毒的气体 B．二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊 C．一般情况下二氧化碳既不能燃烧，也不支持燃烧 D．二氧化碳能与水反应 解题要点 二氧化碳性质的综合实验中一般考查：二氧化碳密度比空气大，不能燃烧也不能支持燃烧；能与水反应生成碳酸使石蕊变红；能与澄清石灰水反应使石灰水变浑浊。解题时依据二氧化碳性质进行判断，并注意对比实验。二氧化碳与水反应的实验常采用控制变量法。 【变式5-1】为探究二氧化碳的性质设计了如图所示的实验装置。下列说法正确的是 A．两朵紫色石蕊纸花均变色 B．实验后用热吹风机烘干湿润的石蕊纸花，纸花颜色不变 C．两支蜡烛均熄灭，说明二氧化碳能灭火 D．该实验只能证明二氧化碳的化学性质 【变式5-2】仔细观察下列实验并回答相关问题： (1)A中的实验现象是 ；化学方程式是： 。 (2)B中的实验现象是 。 (3)C中的实验目的是 。 █考点六 自然界的碳循环和氧循环 【例6】“碳达峰、碳中和”是近期频繁出现的热词。关于碳循环和氧循环，下列说法错误的是 A．呼吸作用的产物中有二氧化碳 B．植物生长过程，包含了碳循环和氧循环 C．氧循环使空气中氧气含量逐渐增多 D．碳循环和氧循环过程中均有发生化学变化 解题要点 自然界的碳循环和氧循环是密切联系的，大部分消耗氧气的过程同时产生二氧化碳，而产生二氧化碳的过程消耗氧气。绿色植物光合作用消耗二氧化碳，产生氧气；燃料燃烧、生物呼吸、微生物分解等消耗氧气，产生二氧化碳；含碳燃料燃烧、火山喷发也产生二氧化碳、江河湖海的水体也会溶解消耗掉一部分二氧化碳。 【变式6-1】如图是自然界碳、氧循环的示意图，下列说法正确的是 A．碳循环和氧循环分别指CO2和O2的循环 B．二氧化碳的产生途径有工厂废气的排放、化石燃料的燃烧等 C．植物光合作用可将大气中的CO2全部吸收 D．大气中的O2越多越好，CO2越少越好 【变式6-2】关于自然界中碳循环、氧循环，下列说法正确的是 A．植物呼吸作用吸收二氧化碳 B．化石燃料燃烧会降低空气中氧气的含量 C．CO2的循环导致了酸雨 D．绿色植物通过光合作用，将太阳能转化成化学能 █考点七 氧气的制取 【例7】实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，下列操作正确的是 A．制备氧气 B．氧气验满 C．收集氧气 D．检查装置气密性 解题要点 高锰酸钾和氯酸钾制取氧气发生装置相同，都是固体加热型装置，唯一的区别是高锰酸钾制取氧气需要在试管口放一团玻璃棉，防止高锰酸钾分解剧烈时有固体粉末进入导管。过氧化氢制取氧气用固液不加热型装置，长颈漏斗要伸入液面以下，使用分液漏斗的优点是能控制反应速率，但不能控制反应的发生和停止。排水法收集氧气时，需等导管口出现稳定气流后再收集；向上排空气法收集氧气时，导气管要伸至集气瓶底部。 【变式7-1】某化学兴趣小组利用课余时间探究初中某常见气体的制取方法，并检验该气体的化学性质，其装置如图所示。下列说法不正确的是 A．除了排水法以外，该气体也可以采取向上排空气法收集 B．锥形瓶内的黑色粉末是二氧化锰，用来改变化学反应速率 C．忘记检查装置气密性，可能会导致该气体实际收集的质量偏大 D．将带火星的木条的靠近集气瓶口，如果木条复燃，则该气体已收集满 【变式7-2】实验室要制取一瓶氧气，请根据以下装置回答下列问题。 (1)用高锰酸钾制取氧气选用的发生装置 (填字母序号)，用此装置制取氧气需改进的地方是： ，写出反应的符号表达式 。 (2)实验室若用B装置制氧气，则反应的符号表达式为 ，用D装置收集氧气时验满的方法是 。 (3)若用E装置装满水后收集氧气，气体应从 端进入(填“a”或“b”)。 █考点八 二氧化碳的制取 【例8】规范操作是科学实验的基本要求，下列有关“实验室制取二氧化碳”的实验操作正确的是 A．药品选择 B．制取装置 C．检验CO2 D．收集CO2 解题要点 实验室制取二氧化碳选择块状大理石或石灰石和稀盐酸。不选择碳酸钙粉末，防止速度太快来不及收集； 不选择稀硫酸防止反应不能持续进行；或不选择浓盐酸防止制得的气体不纯。 【变式8-1】下列关于实验室制取二氧化碳的相关说法不正确的是 A．药品为大理石和稀盐酸 B．可用燃着的木条检验二氧化碳 C．实验前应先检查装置气密性 D．加药品时，先加入大理石，后加入稀盐酸 【变式8-2】实验室利用如图的发生装置制二氧化碳气体，说法错误的是 A．加入稀盐酸时，先关闭弹簧夹 B．反应过程中，若关闭弹簧夹，长颈漏斗内液面会上升 C．多孔隔板的作用是支撑固体，便于固液分离 D．该装置可以控制反应的速率 █考点九 气体发生装置、收集装置的选择 【例9】实验室用下列装置制取气体，有关说法正确的是 A．装置①④组合用于高锰酸钾制取氧气，氧气从口进入 B．装置⑤用于实验室收集二氧化碳，燃着的木条放在端处验满 C．装置②用作实验室制取二氧化碳的发生装置，优点是能控制反应速率 D．装置③中的小试管在实验过程中起液封和节约试剂的作用 解题要点 气体发生装置的选择依据：反应物的状态和反应条件；气体收集装置的选择依据：气体的水溶性和密度； 固液不加热型装置中，长颈漏斗的作用是便于添加液体试剂，注射器和分液漏斗的作用相同，便于控制反应速率，但不能控制反应的发生和停止；能随时启用和关停的装置，本质上是要能通过某个操作将固体试剂和液体试剂分开。 【变式9-1】根据下列实验装置图，回答问题。 (1)图中仪器a的名称是 。 (2)用高锰酸钾制取氧气的文字表达式为 ，应用的发生装置为 (填字母序号，下同)。 (3)用二氧化锰和过氧化氢溶液制取氧气，应选择的发生装置为 。 (4)为了获得较为干燥的氧气，应选用的收集装置为 。 (5)铁丝在氧气中燃烧实验中，集气瓶中要预留一些水，原因是 ，该实验的现象是 。 【变式9-2】实验室选择制取CO2的发生装置，需达到“随开随制，随关随停”效果。下列装置中不合适的是 A． B． C． D． █考点十 催化剂和催化作用 【例10】实验小组同学按照下图进行实验，下列有关说法正确的是 A．①中带火星的木条不复燃是因为不产生氧气 B．上述实验可得出催化剂是加快反应速率的物质 C．上述实验过程中二氧化锰的质量和性质不变 D．可以用过滤、烘干的方法回收④中的二氧化锰 解题要点 催化剂的核心是“一变二不变”，催化剂不能改变生成物的质量；要验证某物质是催化剂，需要同时具备“一变二不变”的条件。 【变式10-1】对“过氧化氢的分解”开展如图所示的实验探究。下列说法正确的是 A．甲和丁对比，探究MnO2是H2O2分解的催化剂 B．乙和丙对比，探究温度对H2O2分解速率的影响 C．乙和丁对比，探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响 D．甲能和乙、丙、丁分别形成对比实验 【变式10-2】用氯酸钾制取氧气时忘了加入二氧化锰，结果是 A．产生氧气的总质量增大 B．产生氧气的总质量减少 C．产生氧气速度慢 D．没有氧气生成 基础应用 1．（2025·湖南长沙·中考真题）空气是一种混合物。洁净的空气中含量较高且化学性质不活泼的是 A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．水蒸气 2．（2025·四川宜宾·中考真题）利用微型空气质量“检测站”(如图)可以监测空气质量状况。下列有关说法错误的是 A．太阳能板可以将光能转化为电能 B．污染物传感器主要用于测定CO2的含量 C．气象参数传感器能够测定空气的温度、湿度等 D．利用该种设备可实时监测不同地方的空气质量状况 3.测定空气中氧气含量的改进实验装置如图，对该实验认识正确的是 A．现象：实验中红磷燃烧，产生大量白雾 B．推论：实验后玻璃管中剩余的气体难溶于水 C．分析：红磷的量不会影响实验结果 D．反思：燃烧匙可以伸入到液面与刻度1之间的位置 4．（2025·上海奉贤·一模）在氧气中燃烧生成黑色固体的是 A．木炭 B．铁丝 C．红磷 D．镁带 5．（2025·山西朔州·模拟预测）干冰常用于食品保鲜。同学们利用保鲜袋中的干冰设计并完成了如图所示的实验探究。下列有关说法正确的是 A．①静置，烧杯内气球上浮，证明二氧化碳的密度大于空气的密度 B．②加水后烧杯内只发生物理变化 C．③烧杯内形成白雾的原因是干冰升华放热 D．④紫色石蕊溶液变蓝 6．（2025·上海奉贤·一模）实验室制取二氧化碳的部分操作如下图所示，正确的是 A．检查气密性 B．取用大理石 C．收集气体 D．验满 7．在实验室制取和时，可采用相同发生装置，因为 A．都是液体和固体反应，不需要加热 B．它们都难溶于水 C．它们都可以用排空气法收集 D．制取时都不需要加热 8．（24-25九年级上·上海松江·期末）为比较不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。用下图装置进行对比实验(气密性均好)，锥形瓶内分别盛有相同体积3%双氧水溶液，气球中分别放大小相同的猪肝块和土豆块。实验时，将气球内的猪肝块和土豆块同时倒入锥形瓶内，实验结果发现猪肝催化效果好。下列实验现象正确的是 A．猪肝消失比土豆快 B．甲锥形瓶上的气球膨胀快 C．实验结束时，甲锥形瓶上的气球膨胀更大 D．实验结束时，乙锥形瓶内液体更多 9．实验室常用以下装置来制取和收集气体。下列说法正确的是 A．实验室制取氧气使用①装置，试管内的药品为高锰酸钾 B．检验④中CO2气体：将燃着的木条伸入集气瓶口，看木条是否熄灭 C．用锌粒和稀硫酸制取氢气，可选用②作为发生装置，③或⑤作为收集装置 D．用①、⑤制取并收集氧气完毕后，应先熄灭酒精灯，再将导管移出水面 10.实验室内用块状固体碳化钙，在常温下与水反应，制取乙炔（C2H2），该反应比二氧化锰催化过氧化氢分解更加激烈，所选发生装置最合适的是 A． B． C． D． 11．利用下图1装置研究过氧化氢的反应，所得结果如下图2所示，下列说法不正确的是 A．图2中的a点对应的操作是推动注射器活塞 B．对比c点利e点可以验证反应速率与过氧化氢溶液的浓度有关 C．对比b点和e点不能验证反应速率与过氧化氢溶液的浓度有关 D．该实验不能证明二氧化锰对过氧化氢的分解起催化作用 12．（24-25八年级上·上海金山·期末）如图是某微型实验的装置图。 (1)试管中发生反应的文字表达式为 ； (2)反应发生后a处现象是 ； (3)反应发生后b处反应的文字表达式为 ； (4)烧杯中的现象是 ，说明二氧化碳具有的性质是 。 (5)你认为微型实验装置的优点是： （写1点）。 13．（24-25八年级上·上海金山·期末）实验是科学探究的重要途径，下面是有关氧气性质的探究实验。 【探究一】探究氧气的物理性质 (1)通常情况下，氧气是一种无色、无臭的气体。降温、加压就会发生状态的改变： 在过程①、②中发生的变化都是 变化。 【探究二】探究氧气的化学性质 (2)实验一：铁丝在氧气中剧烈燃烧。实验时，铁丝下端系火柴的目的是 ，该反应的文字表达式为 。 (3)实验二：木炭在氧气中燃烧后，验证产物的方法是 。 (4)实验三的实验结论是 。正确选择试剂是实验成功的关键，该实验中对试剂的选择合理的是 。(填字母)。 A．可以用铁代替红磷进行实验     B．红磷需要足量    C．只与氧气反应 (5)实验一、三中都要在集气瓶中放少量的水。实验一中水的作用是 ；在“实验一”“实验三”中，可以把水换成细沙的实验是 。 (6)以上三个反应的相同点是 、 。(写出两点) (7)根据上述实验，说明氧气的化学性质 (填“比较活泼”或“不活泼”)。 14．（2024·上海浦东新·一模）人类离不开氧气，获得氧气的方法有多种。    (1)实验室制取氧气 用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的化学方程式为 ；氧气的检验方法是 ；用排水法收集氧气，是利用了氧气 的性质。 (2)“家用制氧机”如图所示，甲剂为过碳酸钠固体，乙剂为二氧化锰。 I.反应舱内发生的反应第一步是过碳酸钠分解生成碳酸钠和过氧化氢，第二步是过氧化氢分解，第二步的化学方程式为 。 II.实验室中用甲剂、乙剂和水制取氧气，选择的发生装置是 (选填“A"或“B")。 III.反应舱内产生的氧气经过加湿过滤舱后变得更湿润.利用装置C和D也能收集到更湿润的氧气，其连接顺序是 (用a、b、c、d表示)。 (3)市场上还有一种制氧机，工作原理是利用分子筛在加压时将空气中的氮气吸收，得到高纯度的氧气。该制氧过程属于 (选填“物理”或“化学”)变化。 能力提升 15．下表是五种气体在标准状况下的密度和溶解性： 气体 空气 氨气 甲烷 氯化氢 氧气 密度 1.293 0.771 0.717 1.629 1.43 溶解性 极易溶 难溶 极易溶 不易溶 其中既能用排水法，又能用向下排空气法收集的气体是 A．氨气 B．甲烷 C．氯化氢 D．氧气 16．过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)溶于水可产生H2O2，进而制得O2。实验小组利用此原理，自制简易供氧器(如图)制取O2。下列说法错误的是 A．使用前应检查装置气密性 B．I中的二氧化锰起催化作用 C．Ⅱ中的水可用于增加O2的湿度 D．该装置不能控制产生O2的快慢 17．如图是连接压强传感器的CO2气体制取发生装置和实验过程某段时间试管内气压强变化的情况。下列说法正确的是 A．a点对应操作是关闭活塞 B．de段可在导管口收集气体 C．ab段试管中变化是：f→g→h D．bc段固体与液体脱离接触 18．如图所示装置：室温下，两滴管同时滴入1mL等浓度的过氧化氢溶液，可观察到两试管内都产生气泡，球膜向右凸。下列叙述正确的是 A．二氧化锰能加快过氧化氢分解 B．本实验能证明二氧化锰是催化剂 C．完全反应后恢复室温，球膜保持右凸 D．球膜变形因为消耗二氧化锰生成更多氧气 19．（2024·上海·一模）用下列试剂和装置能制取二氧化碳并可控制反应发生或停止的是 A． B． C． D． 20．为了测定空气中氧气的体积分数，按下图装置进行实验。 (1)将燃烧匙中过量的红磷点燃后放入集气瓶中，观察到的现象是 ；燃烧匙内为什么要盛放过量的红磷？ 。 (2)写出该实验发生的化学反应的文字表达式： 。 (3)待反应停止且装置冷却至室温后打开止水夹，烧杯中的水会进入集气瓶中，集气瓶内水面约上升至刻度 处，若水面上升没有达到理论值，其原因可能是 。(写一条即可) (4)图3实验装置优于图2实验装置的原因 。 (5)以上实验可得出的结论是 ，由此还可以推出氮气有 的化学性质。 (6)已知：镁+氧气氧化镁(固体)，镁+氮气氮化镁(固体)。请你根据实验测定原理想一想，能否用镁代替红磷来测定空气中氧气的含量？ (填“能”或“不能”)，为什么？ 。 21．（24-25八年级下·上海杨浦·期末）科学家们不断寻找利用月球样品制造氧气的新方案，为未来建立永久性月球基地扫除最大的障碍。某小组以“氧气的制备”为主题开展项目式学习，请你根据所学知识回答下列问题： Ⅰ．氧气的实验室制法 (1)仪器a的名称是 ，反应时液面不低于 (填“m”或“n”)，是因为 。 (2)实验室制取气体可以根据 和 来选择发生装置。上图中既可以用来制取氧气，又可以用来制取二氧化碳的发生装置是 ，其中制取氧气的化学方程式为： 。若用排水法收集氧气，待观察到 现象时时候说明已经集浦，集满后对集气瓶应进行的操作及顺序是 (填序号)。 A．取出集气瓶　B．盖上毛玻璃片　C．将集气瓶正放在桌上　D．将集气瓶倒放在桌上 (3)实验室可选用装置B、D或B、E组合制取甲烷气体，据此推断下列说法正确的是 A．制取甲烷的药品只有固体　B．甲烷的密度小于空气 C．制取甲烷可在常温下进行　D．甲烷不与水反应 (4)A装置也可用于制取CO2，需要的试剂名称为 。将产生的CO2依次通入，如图1所示的装置中，可观察到F中 。是因为 (写化学方程式)。G中观察到 ，说明CO2密度比空气大。 Ⅱ．自制简易制氧机 (5)利用过氧化氢分解产生氧气的原理，小玲自制了如图2所示的家庭简易制氧机。 ①左瓶中；小玲设计的装置使用了可上下抽拉的线绳，这样设计的优点是 ②石瓶中：若想监测产生氧气的气流速度，可将 (填“a”或“b”)端导管伸入水面下。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题三 空气、氧气、二氧化碳 复习讲义 复习目标 1.理解空气中氧气含量的测定方法。 2.了解空气的成分及其重要用途。 3．认识空气污染的危害，树立保护环境的观念。 4.掌握氧气和二氧化碳的性质。 5.结合实例，说明氧气、二氧化碳的性质与应用的关系。 6.了解自然界中的氧循环和碳循环，树立保护环境的意识。 7.学习氧气和二氧化碳的实验室制法。 8.对比氧气、二氧化碳的制法，了解实验室制取气体的一般思路和方法。 重点和难点 重点：空气中氧气含量的测定方法；氧气和二氧化碳的性质及实验室制法。 难点：理解空气中氧气含量的测定方法；了解实验室制取气体的一般思路和方法。 █知识点一 空气成分的探索 1．拉瓦锡研究空气成分 实验装置图 实验现象 推理得出的结论 在密闭装置中加热汞，装置内空气体积减小1/5 推测空气中含有1/5体积的氧气 2.红磷燃烧测定空气中氧气的含量 实验过程 在100mL的量筒内加入80mL水，用弹簧夹夹紧乳胶管。 点燃燃烧匙中的红磷后，立即将其伸入容积为250 mL的集气瓶中，塞紧橡胶塞，观察并记录红磷燃烧的现象。待红磷火焰熄灭并冷却到室温后，打开弹簧夹，观察并记录实验现象。 实验装置 实验原理 红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，瓶内气体减少，压强减小，冷却后打开弹簧夹，量筒内的水被倒吸入集气瓶，量筒内减少的水的体积即为瓶内消耗氧气的体积。 实验现象 ①红磷燃烧时，产生大量白烟，并放出热量； ②打开弹簧夹，量筒中的水沿导管进入集气瓶，集气瓶内液面上升。量筒内减少的水的体积大约是50 mL。 推理 根据量筒内减少的水的体积可知，被消耗的氧气的体积为50ml，占瓶内空气总体积250ml的1/5。 实验结论 空气中氧气含量大约占1/5。 反应表达式 文字表达式：磷+ 氧气 五氧化二磷 符号表达式：P + O2 P2O5 实验注意点 （1）装置的气密性要好（否则测量结果偏小） （2）红磷必须过量，如果红磷过少则氧气没有全部消耗完，测量结果偏小 （3）要等集气瓶（装置）冷却后才能打开弹簧夹（否则测量结果偏小） （4）要先夹住橡皮管，然后再点红磷（否则测量结果偏大）。 误差分析 小于1/5 ①装置漏气；②红磷量不足； ③未冷却到室温就打开弹簧夹。 大于1/5 1 弹簧没有夹紧；②插入燃烧匙太慢。 瓶内剩余气体 （N2）的性质 物理性质：难溶于水； 化学性质：不能燃烧也不支持燃烧。 3.空气的成分及应用 成分 体积分数 性质 对应的用途 氮气 78% 化学性质稳定 作保护气 充入食品包装袋，隔绝氧气，防止腐败和压碎 灯泡充氮，隔绝氧气，防止钨丝氧化 特定条件下，氮气可与某些物质发生反应 制取对人类有用的物质，如制造氮肥、炸药等 液氮温度很低 用于制冷 用作仪器或机件的深度冷冻剂 为超导材料的实验提供低温环境 氧气 21% 供给呼吸 动植物呼吸、潜水、医疗急救、宇宙航行等。 支持燃烧 用作气割气焊、 炼钢、火箭推进剂等。 稀有气体 0.94% 通电时能发出不同颜色的光 制成多种用途的电光源，如：氙气灯、霓虹灯等 化学性质很不活泼 作保护气，焊接金属时隔绝空气防金属氧化，如：氩弧焊 二氧化碳 0.03% 一定条件下与水反应 植物进行光合作用的原料 效果检测特别提醒/易错提醒/教材延伸 （1）物质的性质与用途之间是有对应关系的，切记不能弄混。 （2）稀有气体做电光源是利用其物理性质，而不是化学性质。因为稀有气体“在通电时能发出不同颜色的光”，这个过程没有发生化学变化。 1．探究小组用图1装置测定空气中氧气的含量，压强变化如图2，氧气体积分数变化如图3，下列说法不正确的是 A．图1中水的作用是吸收五氧化二磷和降温 B．图2压强减小，说明红磷燃烧消耗氧气 C．图3说明红磷或白磷熄灭后反应立即停止 D．该实验说明白磷代替红磷，测定结果更接近真实值 【答案】C 【详解】A、红磷（或白磷）燃烧生成五氧化二磷，且反应放热，因此图1中水的作用是吸收五氧化二磷和降温，故A不符合题意； B、由图2可知，反应后装置内的压强减小，装置内气体含量减小，因此说明红磷燃烧消耗氧气，故B不符合题意； C、由图3可知，在火焰熄灭后，装置内氧气的体积分数还在减小，说明反应没有立即停止，故C符合题意； D、由图3可知，白磷消耗的氧气更多，因此该实验说明白磷代替红磷，测定结果更接近真实值，故D不符合题意。 故选C。 2．空气是人类生产活动的重要资源。下列有关空气成分的说法错误的是 A．氧气可以供给动植物呼吸 B．氮气不与任何物质发生化学反应 C．二氧化碳在蔬菜大棚中作气体肥料 D．稀有气体可制成多种用途的电光源 【答案】B 【详解】A、氧气是动植物呼吸作用的必需气体，氧气可以供给动植物呼吸，故选项正确； B、氮气化学性质不活泼，通常情况下与大多数物质不发生化学反应，但不是不与任何物质发生化学反应，如氮气和镁在点燃的条件下可以生成氮化镁，故选项错误； C、植物光合作用过程中，可以将二氧化碳和水转化为氧气和有机物，故二氧化碳可以在蔬菜大棚中作气体肥料，故选项正确； D、稀有气体在通电的条件下可以发出不同颜色的光，故稀有气体可以制成多种用途的电光源，故选项正确。 故选：B。 █知识点二 空气污染与防治 空气污染物 ①有害气体：二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳 ②烟尘 污染来源 ①化石燃料的燃烧；②工厂排放的废气；③植被破坏引起的沙尘； 造成的危害 严重损害人体健康，影响农作物生长，破坏生态平衡； 臭氧层破坏和酸雨也与空气污染有关。 空气质量指数 目前计入空气质量指数的污染物主要包括：二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧、PM10、PM2.5等。 防治措施 加强对空气质量的监测，减少空气污染物排放，积极植树、造林、种草，研制和开发清洁能源。 效果检测特别提醒： （1）空气质量指数数值越大，空气质量状况越差，污染越严重。 （2）二氧化碳能造成温室效应加剧，但不是空气污染物和有害气体。 （3）一氧化碳、二氧化氮和二氧化硫都有毒，二氧化硫、二氧化氮是引起酸雨的主要原因。 1．校园微型空气质量“检测站”的组装和使用，可以提高同学们保护环境的意识。下列相关说法错误的是 A．二氧化碳含量增多会引起酸雨 B．PM2.5的含量越高，空气质量越差 C．积极植树造林有助于提升空气质量 D．加强空气质量监测有利于调控工业布局、减少环境污染 【答案】A 【详解】A、二氧化碳含量增多，会加剧温室效应，而二氧化硫、二氧化氮在大气中反应后的生成物，溶于雨水会引起酸雨，故选项说法不正确； B、PM2.5指空气中直径≤2.5微米的颗粒物，能深入人体肺部，危害健康，因此PM2.5的含量越高，空气质量越差，故选项说法正确； C、积极植树造林，增加绿化面积，可以净化空气，有助于提升空气质量，故选项说法正确； D、加强空气质量监测有利于调控工业布局、减少环境污染，故选项说法正确。 故选A。 2．走绿色发展道路，既要金山银山又要绿水青山。下列关于环境方面的知识不正确的是 A．积极植树造林、种草以保护环境 B．臭氧层破坏和酸雨等与空气污染有关 C．倡导绿色出行，节能减排 D．空气质量指数的项目主要有SO2、CO2、NO、可吸入颗粒物等 【答案】D 【详解】A、植树造林和种草可以吸收二氧化碳、释放氧气，减少温室效应，同时防止水土流失，改善生态环境，说法正确； B、臭氧层破坏主要由氯氟烃等空气污染物引起，酸雨则是由二氧化硫和氮氧化物等空气污染物排放到大气中，与水反应形成酸性物质（如硫酸、硝酸）导致的，故臭氧层破坏和酸雨等都与空气污染有关，说法正确； C、绿色出行（如步行、骑自行车、乘坐公共交通）可以减少汽车尾气排放，从而降低空气污染物的排放，说法正确； D、空气质量指数的项目主要有SO2、NO、可吸入颗粒物等。二氧化碳是空气组成成分，不属于空气污染物，空气质量指数不需要监测，说法错误。 故选D。 █知识点三 纯净物和混合物 1. 混合物：由两种或两种以上的物质混合而成的物质，如空气、糖水、食盐水等。组成混合物的各种成分保持着它们各自的性质。 2. 纯净物：只由一种物质组成的物质。纯净物可以用化学符号来表示。如氧气可表示为O2，二氧化碳可表示为CO2等。 效果检测特别提醒： 1．纯净物有固定的组成和性质，混合物没有固定的组成和性质。 2．常见的混合物有：空气、海水、溶液、稀有气体、“浓××”、“稀××”、“×%的××”。 1．日常生活中常接触到的下列物质，可以看作是纯净物的是 A．空气 B．食醋 C．蒸馏水 D．自来水 【答案】C 【详解】A、空气中含有氮气、氧气等物质，属于混合物，故选项不符合题意； B、食醋中含有醋酸和水，属于混合物，故选项不符合题意； C、蒸馏水中只含有一种物质，属于纯净物，故选项符合题意； D、自来水中含有水和可溶性物质，属于混合物，故选项不符合题意。 故选C。 2．下列各组物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是 A．蒸馏水、澄清石灰水 B．冰水混合物、四氧化三铁 C．洁净的空气、河水 D．生理盐水、氮气 【答案】A 【详解】A、蒸馏水中只含有水，属于纯净物；澄清石灰水中含氢氧化钙和水，属于混合物，该选项符合题意； B、冰是水的固态形式，冰水混合物中只含有水，四氧化三铁中只含一种物质，均属于纯净物，该选项不符合题意； C、洁净的空气中含有氮气和氧气等多种物质，河水中含有水、微生物、可溶性杂质等多种物质，均属于混合物，该选项不符合题意； D、生理盐水中含有氯化钠和水，属于混合物；氮气中只含一种物质，属于纯净物，该选项不符合题意。 故选A。 █知识点四 氧气的性质 1.氧气的物理性质 色、味、态[来源:Z|xx|k.Com 密度 溶解性 三态变化 通常状况下，无色无味气体 比空气略大 不易溶于水 压强为 101 kPa 时，氧气在—183℃液化为淡蓝色液体，在 —218℃变为雪花状淡蓝色固体。 2.氧气的化学性质 物质 燃烧现象 反应表达式 注意点 木炭 在空气中持续红热，在氧气中剧烈燃烧，发出白光，瓶中澄清石灰水变浑浊。 碳＋氧气二氧化碳 点燃 C + O2CO2点燃 燃烧匙从集气瓶瓶口向下缓慢插入，以便充分消耗氧气 铁丝 在空气中发红，在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 铁＋氧气四氧化三铁 点燃 Fe + O2 Fe3O4点燃 集气瓶底要先放少量水或细沙，是防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底。 小结 物质在空气中燃烧，实际上是与其中的氧气发生反应。由于空气中氧气含量相对较低，在空气中燃烧不如在氧气中燃烧剧烈。 氧气的化学性质比较活泼，在化学反应中提供氧，具有氧化性。 3．氧化反应 判断 物质与氧气发生的反应都属于氧化反应 分类 剧烈的氧化反应，如燃烧、爆炸等。 缓慢的氧化反应，如动植物的呼吸、铁的氧化锈蚀、糖类与脂肪经过酶催化氧化反应等。 防氧化措施 食品真空包装：隔绝氧气，防止腐败。 金属涂防锈漆：阻断氧气接触，防氧化锈蚀。 效果检测特别提醒： 1．铁丝在氧气中燃烧的几个注意点：铁丝盘成螺旋状的目的是增大受热面积；细铁丝下端系火柴目的是引燃细铁丝；火柴快燃尽时插入集气瓶，防止火柴燃烧消耗过多的氧气。 2．物质燃烧剧烈程度与氧气的浓度大小（即氧气含量）有关，氧气浓度越大，燃烧越剧烈。 3．反应条件“点燃”不能写成“燃烧”或“加热”。 4．描述实验现象时不能出现生成物的名称。 5．氧气化学性质“比较活泼”，是在“一定条件下”能与许多物质反应，因此不能说“不活泼”或“非常活泼”。 1．如图所示，等体积的甲、乙两集气瓶内充满空气，燃烧匙内分别盛有过量的红磷和木炭，点燃使它们充分反应，冷却至室温，打开弹簧夹，出现的现象是 A．甲瓶中有水流入，乙瓶没有水流入 B．甲瓶没有水流入，乙瓶中有水流入 C．甲、乙两瓶均有水流入 D．甲、乙两瓶均无水流入 【答案】A 【详解】甲中磷燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷固体，使集气瓶内压强减小，则充分反应后冷却至室温打开止水夹，烧杯中的水被压入集气瓶中；乙中碳燃烧消耗氧气，生成二氧化碳气体，使得集气瓶内压强差变化不明显，则充分反应后冷却至室温打开止水夹，烧杯中的水不能进入集气瓶中，综上可知，甲瓶中有水流入，乙瓶没有水流入，故选：A。 2．下列描述属于氧气化学性质的是 A．通常状态下，氧气是无色、无味的气体 B．液态氧可用作发射火箭的燃料 C．降温加压，使氧气液化成淡蓝色的液体 D．氧气能氧化许多物质，性质活泼 【答案】D 【详解】A.氧气是无色、无味的气体，颜色、状态属于氧气的物理性质，故不符合题意； B.液态氧不能作燃料，可用作发射火箭的助燃剂是描述液氧的用途，故不符合题意； C.降温加压，使氧气液化成淡蓝色的液体描述的是氧气液化这一物理变化，故不符合题意； D.氧气能氧化许多物质，性质活泼，这一性质是需要在化学变化中才能表现出来的，是化学性质，故符合题意，故选D。 █知识点五 二氧化碳的性质 1.物理性质：无色无味气体，密度比空气大，能溶于水，固态二氧化碳叫干冰。 2.化学性质： 化学性质 文字表达式 符号表达式 （1） 不能燃烧也不能支持燃烧 （2） 与水反应 二氧化碳 + 水 碳酸 碳酸不稳定，受热易分解 碳酸二氧化碳 + 水 CO2 + H2O　　H2CO3 H2CO3 CO2 + H2O （3） 与澄清石灰水反应 二氧化碳 + 氢氧化钙 碳酸钙 + 水 Ca(OH)2 + CO2 ==== CaCO3 ↓+ H2O 该反应用于检验CO2气体 3.实验探究二氧化碳性质 实验过程 在大烧杯中固定两支高低不同的蜡烛，点燃蜡烛并通过漏斗向烧杯中缓缓倾倒一瓶二氧化碳 （1）向充满二氧化碳的软塑料瓶里迅速倒入半瓶滴有紫色石蕊试液的水，旋紧瓶盖，充分振荡。 （2）取软塑料瓶中少量液体稍加热。 实验图示 实验现象 蜡烛自下而上逐渐熄灭 软塑料瓶变瘪，紫色石蕊试液变红，加热后石蕊试液重新变成紫色 实验结论 二氧化碳密度比空气大（物理性质）； 不能燃烧也不能支持燃烧（化学性质）。 二氧化碳溶于水的过程中与水发生反应生成了碳酸。 碳酸不稳定，受热易分解。 4．二氧化碳用途 （1）蔬菜大棚的气体肥料； （2）生产碳酸饮料的主要原料之一； （3）灭火； （4）重要的化工原料，用于生产纯碱、化肥等； （5）干冰用做制冷剂、人工增雨和制造舞台云雾； 5．自然界的碳氧循环 （1）氧气的产生与消耗途径 ①消耗途径：燃料燃烧、生物呼吸等； ②产生途径：绿色植物的光合作用。 （2）二氧化碳的产生与消耗途径 ①消耗途径：绿色植物光合作用吸收二氧化碳；江河湖海的水体溶解二氧化碳。 ②产生途径：含碳燃料燃烧、火山喷发、生物的呼吸作用、生物体被微生物分解等。 效果检测特别提醒： 1．二氧化碳灭火既利用二氧化碳的物理性质（密度比空气大），又利用二氧化碳的化学性质（不能燃烧,也不支持燃烧）。 2．二氧化碳不能使紫色石蕊溶液变红，二氧化碳与水反应生成的碳酸才能使石蕊溶液变红。 1.下列有关二氧化碳性质的实验，无明显现象的是 A．B． C． D． 【答案】C 【详解】A、二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸使紫色石蕊溶液变红，有明显现象，不符合题意； B、二氧化碳能与澄清的石灰水反应生成碳酸钙沉淀，可观察到的现象是澄清的石灰水变浑浊，有明显现象，不符合题意； C、二氧化碳能与水反应生成碳酸，但是无明显现象，符合题意； D、二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，可观察到的现象是下层蜡烛先熄灭、上层蜡烛后熄灭，有明显现象，不符合题意。 故选C。 2．如图是研究二氧化碳性质的创新实验，①③为湿润的紫色石蕊试纸，②为干燥的紫色石蕊试纸。下列说法正确的是 A．装置 A 中滴加的稀盐酸可用稀硫酸代替，使实验现象更明显 B．装置 B 中①③变红，②不变红是因为生成的CO2呈酸性，能使石蕊试纸变红色 C．装置 B 中能说明二氧化碳的密度比空气大的现象是③比①先变红 D．装置 C 中点燃的蜡烛自上而下熄灭，说明 CO2不支持燃烧 【答案】C 【详解】A、石灰石中的碳酸钙与稀硫酸反应，生成微溶于水的硫酸钙，硫酸钙覆盖在石灰石表面，阻止反应进一步进行，装置A中滴加的稀盐酸若用稀硫酸代替，实验现象更不明显，故选项错误； B、①③为湿润的紫色石蕊试纸，②为干燥的紫色石蕊试纸，②不变红，说明二氧化碳不能使紫色石蕊变红色；①③变红，是因为二氧化碳与水反应生成的碳酸呈酸性，能使石蕊试纸变红色，故选项说法错误； C、喷水的石蕊试纸变红，是因为二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红，③比①先变红，说明二氧化碳的密度比空气的大，故选项说法正确； D、装置C中点燃的蜡烛应该自下而上熄灭，说明了二氧化碳不燃烧、不能支持燃烧，故选项说法错误。 故选C。 █知识点六 氧气的制取 1.工业制取氧气 （1）方法：分离液态空气法 （2）原理：利用液态氧和液态氮的沸点不同。在低温和高压条件下，使空气液化，然后升温，液态氮的沸点比液态氧的沸点低，氮气先蒸发出来，余下主要是液态氧。 2.实验室制取氧气 反应原理 加热高锰酸钾 分解过氧化氢 文字表达式 高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气二氧化锰 加热 氯酸钾 氯化钾 +氧气 过氧化氢水＋氧气 符号表达式 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑MnO2 △ KClO3 KCl + O2 H2O2 H2O + O2↑ 发生装置 发生装置选择依据 反应物为固体，反应条件加热 反应物为液体，反应条件常温 实验步骤 查：检查气密性 装：装药品 定：固定装置 点：点燃酒精灯加热 收：收集气体 移：将导管移出水面 熄：熄灭酒精灯 检查气密性； 先装固体药品，再装液体药品； 收集气体； 收集装置 排水法：收集的气体较纯净，但不干燥； 向上排空气法：收集的气体较干燥，但不纯净 检验和验满 带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃，说明是氧气； 带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明氧气已集满。 3．催化剂和催化作用： 概念 在化学反应中能改变其他物质的反应速率，但本身的化学性质和质量在反应前后不变的物质。 特点 一变（改变反应速率）；两不变（质量、化学性质不变） 证明催化剂在反应前后质量和化学性质不变 ①证明反应前后质量不变：实验前先称量催化剂质量，实验后分离出催化剂再称量，比较实验前后两次称量的质量，质量相等说明催化剂在反应前后的质量不变。 ②证明反应前后化学性质不变：进行重复实验，观察重新加入反应物的现象和原来的现象是否相同。 特别提醒： 1.分离液态空气制取氧气是物理变化。 2. 高锰酸钾制取氧气注意点： （1）试管口放一团玻璃棉，目的是防止加热时粉末进入导管，堵塞导管。氯酸钾制取氧气时试管口不需要放玻璃棉。 （2）试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流炸裂试管。 （3）导管口开始冒气泡时不能收集，因为开始时排出的是装置内的空气，需待导管口出现稳定气流后收集。 （4）实验结束时先将导气管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水倒流炸裂试管。 效果检测 1．实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，下列操作正确的是 A．制备氧气 B．氧气验满 C．收集氧气 D．检查装置气密性 【答案】D 【详解】A、加热高锰酸钾制取氧气时，试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流试管炸裂，A 操作错误。    B、氧气验满时，带火星的木条应放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满，而图中木条伸到了集气瓶内，B 操作错误。    C、氧气的密度比空气大，用向上排空气法收集时，导管应伸到集气瓶底部，以利于空气的排出，图中导管未伸到集气瓶底部，C 操作错误。   D、检查装置气密性时，将导管一端浸入水中，用手紧握试管，若导管口有气泡冒出，松开手后导管内形成一段水柱，则装置气密性良好，图中操作符合检查气密性的方法，D 操作正确。 故选D。 2．某化学兴趣小组利用课余时间探究初中某常见气体的制取方法，并检验该气体的化学性质，其装置如图所示。下列说法不正确的是 A．除了排水法以外，该气体也可以采取向上排空气法收集 B．锥形瓶内的黑色粉末是二氧化锰，用来改变化学反应速率 C．忘记检查装置气密性，可能会导致该气体实际收集的质量偏大 D．将带火星的木条的靠近集气瓶口，如果木条复燃，则该气体已收集满 【答案】C 【详解】A、氧气的密度比空气大，不易溶于水，可用排水法或向上排空气法收集，故说法正确； B、在过氧化氢制取氧气的实验中，锥形瓶内的黑色粉末是二氧化锰，二氧化锰是该反应的催化剂，可以加快过氧化氢的分解速率，故说法正确； C、忘记检查装置气密性，可能会导致装置漏气，使该气体实际收集的质量偏小，故说法错误； D、氧气具有助燃性，将带火星的木条的靠近集气瓶口，如果木条复燃，说明氧气已收集满，故说法正确。 故选C。 █知识点七 二氧化碳的制取 实验试剂 块状石灰石（或大理石）与稀盐酸 反应原理 文字表达式：碳酸钙 + 盐酸 氯化钙 + 水 + 二氧化碳 符号表达式：CaCO3 + HCl　　　 CaCl2 + H2O+ CO2 发生装置 固液不加热型装置 收集方法 向上排空气法 检验二氧化碳 将制得的气体通入澄清的石灰水，若变浑浊，则气体是二氧化碳。 二氧化碳验满 用燃着的木条或火柴，放在集气瓶口，若木条熄灭，证明已集满二氧化碳。 效果检测特别提醒： 1．大理石是混合物，主要成分是碳酸钙，但不能写成碳酸钙。 2．检验二氧化碳不能用燃着的木条，而用澄清石灰水。 1．规范操作是科学实验的基本要求，下列有关“实验室制取二氧化碳”的实验操作正确的是 A．药品选择 B．制取装置 C．检验CO2 D．收集CO2 【答案】B 【详解】A、实验室常用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，不选用硫酸是因为硫酸和碳酸钙反应会生成微溶于水的硫酸钙，阻止反应进一步进行，图示操作错误，不符合题意； B、实验室常用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，该反应中反应物为固体和液体，反应条件为常温，应选择固液常温型发生装置，图示操作正确，符合题意； C、二氧化碳的检验：向集气瓶中倒入适量澄清石灰水，振荡，若澄清石灰水变浑浊，说明该气体是二氧化碳，图示操作错误，不符合题意； D、二氧化碳密度比空气大、能溶于水且与水反应，应采用向上排空气法收集，图示操作错误，不符合题意。 故选：B。 2．实验室用大理石和稀盐酸制备二氧化碳，发生装置如图所示，下列说法正确的是 A．可用粉末状碳酸钠代替大理石 B．长颈漏斗可控制滴加液体的速率 C．闭合旋塞后，试管内气压增大 D．气体会从长颈漏斗中逸出 【答案】C 【详解】A、碳酸钠粉末与盐酸反应速率过快，不易控制，且碳酸钠属于粉末状，隔板不能起到固液分离的目的，故不能用碳酸钠粉末代替实验室用大理石，选项错误； B、长颈漏斗不能控制滴加液体的速率，分液漏斗可以控制滴加液体的速率，选项错误； C、闭合旋塞后，大理石和稀盐酸反应生成的二氧化碳气体会在试管中聚集，气体压强增大，选项正确； D、长颈漏斗伸入了液面以下进行液封，气体不会从长颈漏斗逸出，选项错误； 故选C。 █考点一 空气是宝贵的资源 【例1】空气一种宝贵的资源，下列有关空气的说法正确的是 A．稀有气体通电能发出不同颜色的光，可制成霓虹灯 B．氧气能供给呼吸，能支持燃烧，是一种优质的燃料 C．氮气的化学性质比较活泼，是制造化肥、炸药的重要原料 D．二氧化碳在空气中的含量逐年增多，可能会导致空气污染 【答案】A 【详解】A、稀有气体通电时会发出有色光，可制成多种用途的电光源，如航标灯、霓虹灯等，说法正确； B、氧气的化学性质比较活泼，但氧气不是可燃物，不能做燃料，说法错误； C、氮气的化学性质不活泼，是制造化肥、炸药的重要原料，说法错误； D、二氧化碳是空气的正常成分（约占0.03%），含量增多会导致温室效应和全球变暖，但“空气污染”通常指由有害污染物（如二氧化硫、氮氧化物、可吸入颗粒物）引起的局部环境问题（如酸雨、雾霾），二氧化碳本身不被视为空气污染物，说法错误。 故选A。 解题要点 1.空气的成分是按体积分数计的； 2.二氧化碳不是空气污染物，但空气中二氧化碳含量增大后会引起温室效应； 3.物质的性质与用途有对应关系，如氮气和稀有气体化可做保护气是因为化学性质不活泼； 【变式1-1】空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法不正确的是 A．空气中氧气的体积分数约为21% B．食品包装袋中充入氮气可延长食品保质期 C．稀有气体充入灯泡中可制成五彩的霓虹灯 D．空气中二氧化碳含量过高会造成温室效应增强，因此二氧化碳属于空气污染物 【答案】D 【详解】A、空气中氧气约占总体积的21%，说法正确； B、氮气化学性质稳定，不易与食品发生反应，可防止食品氧化变质，常用于食品包装以延长保质期，说法正确； C、稀有气体在通电时会发出不同颜色的光，可用于制造霓虹灯，说法正确； D、二氧化碳含量过高确实会导致温室效应增强，但二氧化碳是空气的正常成分，不属于空气污染物，说法错误。 故选D。 【变式1-2】空气是一种宝贵的自然资源，其中可用于航标灯、霓虹灯的气体是 A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳 【答案】C 【详解】A、氮气化学性质稳定，常用作保护气等，但氮气在通电时不能发出有色光，不可用于航标灯、霓虹灯，故A错误； B、氧气具有助燃性和供给呼吸的性质，通电时也不能发出有色光，不可用于航标灯、霓虹灯，故B错误； C、稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可用于航标灯、霓虹灯等，故C正确； D、二氧化碳一般用于灭火、光合作用等，通电时不能发出有色光，不可用于航标灯、霓虹灯，故D错误； 故选：C。 █考点二 空气中氧气含量测定 【例2】如图装置常用来测定空气中氧气含量，下列对该实验的认识错误的是 A．该实验证明空气中氧气的体积约占1/5 B．红磷燃烧产生大量的白色烟雾，火焰熄灭后立刻打开弹簧夹 C．实验前要检查装置的气密性 D．实验时红磷一定要足量，耗尽氧气 【答案】B 【详解】A、实验结束，装置冷却至室温后，打开弹簧夹能够观察到进入集气瓶中的水约占集气瓶容积的五分之一，说明氧气约占空气总体积的五分之一，故选项说法正确； B、红磷燃烧产生大量的白烟（不是烟雾），火焰熄灭后，待装置冷却到室温时再打开弹簧夹。如果火焰熄灭后立刻打开弹簧夹，由于集气瓶内的温度较高，水不能进入集气瓶或进入集气瓶中的水不到集气瓶容积的五分之一，得不出正确的结论，故选项说法错误； C、为防止装置漏气，影响实验结果，实验前一定要检查装置的气密性，这是实验取得成功的保证，故选项说法正确； D、实验时红磷一定要过量，否则就不能完全消耗掉集气瓶中的氧气，也就得不出正确的结论，故选项说法正确。 故选B。 解题要点 红磷燃烧产生大量白烟，不是白雾；红磷必须足量，装置气密性要好，装置冷却后才能打开止水夹，此三点是保证实验结果不偏小的重要因素。该实验是粗略实验，实验结果不能得出氧气含量为21%，只能得出氧气含量约占空气体积的1/5。实验结束后剩余的气体（氮气）难溶于水，不能燃烧也不能支持燃烧。 【变式2-1】探究小组用图1装置测定空气中氧气的含量，压强变化如图2，氧气体积分数变化如图3，下列说法不正确的是 A．图1中水的作用是吸收五氧化二磷和降温 B．图2压强减小，说明红磷燃烧消耗氧气 C．图3说明红磷或白磷熄灭后反应立即停止 D．该实验说明白磷代替红磷，测定结果更接近真实值 【答案】C 【详解】A、红磷（或白磷）燃烧生成五氧化二磷，且反应放热，因此图1中水的作用是吸收五氧化二磷和降温，故A不符合题意； B、由图2可知，反应后装置内的压强减小，装置内气体含量减小，因此说明红磷燃烧消耗氧气，故B不符合题意； C、由图3可知，在火焰熄灭后，装置内氧气的体积分数还在减小，说明反应没有立即停止，故C符合题意； D、由图3可知，白磷消耗的氧气更多，因此该实验说明白磷代替红磷，测定结果更接近真实值，故D不符合题意。 故选C。 【变式2-2】用如图所示装置实验测定空气中氧气的体积分数。下列叙述不正确的是 A．②中瓶内空气的体积约为200mL B．②中瓶内的水可以起到降温和吸收白烟的作用 C．白磷的作用是消耗②中瓶内的 D．最终注射器活塞移至约40mL刻度线处 【答案】D 【详解】A、由图可知， 打开胶塞，取出200mL水，取出水的体积被空气填充，则②中瓶内空气的体积约为200mL，不符合题意； B、该实验需要冷却至室温后读数，故②中瓶内的水可以起到降温的作用，加速冷却，同时白磷燃烧生成五氧化二磷，五氧化二磷有毒，散逸到空气中，会污染空气，五氧化二磷能与水反应，故水还可以吸收白烟，防止污染空气，不符合题意； C、该实验中利用白磷燃烧消耗氧气，从而将集气瓶内氧气耗尽，不符合题意； D、该实验中白磷燃烧消耗氧气，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，打开弹簧夹，注射器中的水进入集气瓶，进入水的体积就是消耗氧气的体积，氧气约占空气体积的，则消耗氧气的体积为：，则最终注射器活塞移至约100mL-40mL=60mL刻度线处，符合题意。 故选D。 █考点三 空气污染及防治 【例3】我国城市及周围地区的环境中，造成空气污染的主要污染物是 A．二氧化硫、二氧化氮、氮气 B．二氧化氮、一氧化碳、二氧化硫 C．二氧化硫、臭氧、氩气 D．二氧化氮、一氧化碳、二氧化碳 【答案】B 【详解】A、二氧化硫、二氧化氮属于空气污染物；氮气是空气成分之一，不属于空气污染物，说法错误，不符合题意； B、二氧化氮、一氧化碳、二氧化硫属于空气污染物，说法正确，符合题意； C、二氧化硫、臭氧属于空气污染物；氩气是空气成分之一，不属于空气污染物，说法错误，不符合题意； D、二氧化氮、一氧化碳属于空气污染物；二氧化碳是空气成分之一，不属于空气污染物，说法错误，不符合题意。 故选：B。 解题要点 目前计入空气质量评价的污染物有：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物PM10、细颗粒物PM2.5、臭氧等，解题时逐个判断物质是否属于污染物。空气中质量指数越大，空气污染越严重。防治空气污染的方法是：加强空气质量监测、使用清洁能源、积极植树种草等。 【变式3-1】随着环保意识的增强，人们对空气质量越来越关注。下列气体中不属于空气污染物的是 A．二氧化碳 B．二氧化氮 C．二氧化硫 D．一氧化碳 【答案】A 【详解】目前计入空气质量评价的主要污染物为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物（粒径小于等于10微米的颗粒物，称PM10）、细颗粒物（粒径小于等于2.5微米的颗粒物，称PM2.5）和臭氧等。二氧化碳是空气的成分之一，不属于空气污染物。故选A。 【变式3-2】校园微型空气质量“检测站”的组装和使用，可以提高同学们保护环境的意识。下列相关说法错误的是 A．二氧化碳含量增多会引起酸雨 B．PM2.5的含量越高，空气质量越差 C．积极植树造林有助于提升空气质量 D．加强空气质量监测有利于调控工业布局、减少环境污染 【答案】A 【详解】A、二氧化碳含量增多，会加剧温室效应，而二氧化硫、二氧化氮在大气中反应后的生成物，溶于雨水会引起酸雨，故选项说法不正确； B、PM2.5指空气中直径≤2.5微米的颗粒物，能深入人体肺部，危害健康，因此PM2.5的含量越高，空气质量越差，故选项说法正确； C、积极植树造林，增加绿化面积，可以净化空气，有助于提升空气质量，故选项说法正确； D、加强空气质量监测有利于调控工业布局、减少环境污染，故选项说法正确。 故选A。 █考点四 氧气的性质 【例4】下列描述属于氧气化学性质的是 A．通常状态下，氧气是无色、无味的气体 B．液态氧可用作发射火箭的燃料 C．降温加压，使氧气液化成淡蓝色的液体 D．氧气能氧化许多物质，性质活泼 【答案】D 【详解】A.氧气是无色、无味的气体，颜色、状态属于氧气的物理性质，故不符合题意； B.液态氧不能作燃料，可用作发射火箭的助燃剂是描述液氧的用途，故不符合题意； C.降温加压，使氧气液化成淡蓝色的液体描述的是氧气液化这一物理变化，故不符合题意； D.氧气能氧化许多物质，性质活泼，这一性质是需要在化学变化中才能表现出来的，是化学性质，故符合题意，故选D。 解题要点 1. 氧气“不易溶于水”，不能说成“易溶于水”或“不溶于水”； 2．描述实验现象时，语言要精准，木炭在氧气中燃烧是“发出白光”，不是“白色火焰”；铁丝在氧气中燃烧是“火星四射”，不是“火光”也不是“火焰”。 【变式4-1】实验是科学探究的重要形式和学习化学的重要途径，如图是兴趣小组探究氧气性质的部分实验。 (1)实验一：观察到木炭在图②中燃烧发出 ，图③中澄清的石灰水 。 (2)实验二：图⑤中观察到的现象是 ，集气瓶底留有少量水的原因是 ，该反应的文字表达式为 。 【答案】(1) 白光 变浑浊 (2) 剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体，放热 防止高温熔融物溅落，使集气瓶底炸裂 【详解】（1）木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出大量的热。木炭燃烧完毕后，倒入澄清石灰水，振荡，观察到石灰水变浑浊(木炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水)； （2）铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体，放热； 集气瓶底放少量水的作用是防止高温熔融物溅落，使集气瓶底炸裂； 铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的文字表达为：； 【变式4-2】实验是科学探究的重要途径，下面是有关氧气化学性质的探究实验。 【探究】探究氧气的化学性质 (1)实验一：铁丝在氧气中剧烈燃烧。实验时，铁丝下端系火柴的目的是 。 (2)实验二：木炭在氧气中燃烧后，验证产物的方法是 。 (3)实验三的实验结论是 。正确选择试剂是实验成功的关键，该实验中对试剂的选择合理的是 。（填字母）。 A．可以用铁代替红磷进行实验    B．红磷需要足量    C．只与氧气反应 (4)在“实验一”“实验三”中，可以把水换成细沙的实验是 。 (5)根据上述实验，说明氧气的化学性质 （填“比较活泼”或“不活泼”）。 【答案】(1)引燃铁丝 (2)向集气瓶中加入少量澄清石灰水，振荡，观察澄清石灰水是否变浑浊 (3) 氧气约占空气总体积的五分之一 BC (4)实验一 (5)比较活泼 【详解】（1）铁丝在氧气中剧烈燃烧，实验时，铁丝下端系火柴的目的是：通过火柴燃烧放热，使铁丝温度达到着火点，从而引燃铁丝。故填：引燃铁丝。 （2）木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，验证产物的方法是：向反应后的集气瓶中加入少量澄清石灰水，振荡，若石灰水变浑浊，则证明生成了二氧化碳，因为二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水。故填：向集气瓶中加入少量澄清石灰水，振荡，观察澄清石灰水是否变浑浊。 （3）实验三是测定空气中氧气含量的实验，其实验结论是：氧气约占空气总体积的五分之一。故填：氧气约占空气总体积的五分之一。 该实验中对试剂的选择合理的是分析如下： A.不可以用铁代替红磷进行实验，因为铁在空气中不燃烧，无法消耗氧气来测定氧气含量，故A错误；     B.红磷需要足量，这样才能将集气瓶中的氧气完全消耗，使实验结果更准确，故B正确；     C.所选试剂只与氧气反应，且反应后不能生成气体，否则会影响对氧气含量的测定，故C正确。 故选：BC。 （4）在“实验一”“实验三”中，可以把水换成细沙的实验是“实验一”。因为在实验一中，集气瓶底部放少量水或细沙是为了防止高温熔融物溅落炸裂瓶底，而实验三，测定空气中氧气含量的实验中，水的作用是吸收五氧化二磷并显示氧气约占空气体积的五分之一，不能用细沙代替。故填：实验一。 （5）根据上述实验，铁丝能在氧气中剧烈燃烧，木炭能在氧气中燃烧，说明氧气能支持多种物质燃烧，说明氧气的化学性质比较活泼。故填：比较活泼。 █考点五 二氧化碳的性质 【例5】下列关于二氧化碳性质的叙述中不正确的是 A．二氧化碳是无色有毒的气体 B．二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊 C．一般情况下二氧化碳既不能燃烧，也不支持燃烧 D．二氧化碳能与水反应 【答案】A 【详解】A、二氧化碳是无色无味的气体，本身无毒，但二氧化碳不能供给呼吸，浓度过高会使人窒息，该选项错误； B、二氧化碳能与澄清石灰水（氢氧化钙溶液）反应生成碳酸钙沉淀，使澄清石灰水变浑浊，该选项正确； C、一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不支持燃烧，该选项正确； D、二氧化碳能与水反应生成碳酸，该选项正确。 故选A。 解题要点 二氧化碳性质的综合实验中一般考查：二氧化碳密度比空气大，不能燃烧也不能支持燃烧；能与水反应生成碳酸使石蕊变红；能与澄清石灰水反应使石灰水变浑浊。解题时依据二氧化碳性质进行判断，并注意对比实验。二氧化碳与水反应的实验常采用控制变量法。 【变式5-1】为探究二氧化碳的性质设计了如图所示的实验装置。下列说法正确的是 A．两朵紫色石蕊纸花均变色 B．实验后用热吹风机烘干湿润的石蕊纸花，纸花颜色不变 C．两支蜡烛均熄灭，说明二氧化碳能灭火 D．该实验只能证明二氧化碳的化学性质 【答案】C 【详解】A、二氧化碳不能使干燥的紫色石蕊纸花变色，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使湿润的紫色石蕊纸花变红色，说法错误，不符合题意； B、碳酸不稳定，受热易分解生成二氧化碳和水，因此实验后用热吹风机烘干湿润的石蕊纸花，纸花又变为紫色，说法错误，不符合题意； C、两支蜡烛均熄灭，说明二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧，可用于灭火，说法正确，符合题意； D、干燥的紫色石蕊纸花不变色，湿润的紫色石蕊纸花变红色，说明二氧化碳能与水反应；低处蜡烛先熄灭，高处蜡烛后熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大、不能燃烧且不支持燃烧，既能证明二氧化碳的化学性质，又能证明二氧化碳的物理性质，说法错误，不符合题意。 故选：C。 【变式5-2】仔细观察下列实验并回答相关问题： (1)A中的实验现象是 ；化学方程式是： 。 (2)B中的实验现象是 。 (3)C中的实验目的是 。 【答案】(1) 紫色石蕊溶液变红色 H2O+CO2=H2CO3 (2)下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭 (3)比较二氧化碳密度与空气密度的大小 【详解】（1）由于二氧化碳能与水化合生成了碳酸，所以A处的实验现象是：紫色石蕊试液变成红色；反应的化学方程式是：CO2+H2O=H2CO3； （2）由于二氧化碳不燃烧不支持燃烧，密度比空气大，所以B处的实验现象是：下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭； （3）由实验的现象空气球上升可得出C处该实验的目的是：比较二氧化碳的密度与空气密度的关系。 █考点六 自然界的碳循环和氧循环 【例6】“碳达峰、碳中和”是近期频繁出现的热词。关于碳循环和氧循环，下列说法错误的是 A．呼吸作用的产物中有二氧化碳 B．植物生长过程，包含了碳循环和氧循环 C．氧循环使空气中氧气含量逐渐增多 D．碳循环和氧循环过程中均有发生化学变化 【答案】C 【详解】A、呼吸作用是人体吸入氧气，呼出二氧化碳和水等，产物中有二氧化碳，该说法正确； B、植物通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气；通过呼吸作用吸收氧气，释放二氧化碳，包含了碳循环和氧循环，该说法正确； C、氧循环中，植物光合作用产生氧气，生物呼吸作用等消耗氧气，氧气含量基本保持稳定，不会逐渐增多，该说法错误； D、碳循环和氧循环过程中都有新物质生成，如光合作用、呼吸作用等，均发生了化学变化，该说法正确。 故选C。 解题要点 自然界的碳循环和氧循环是密切联系的，大部分消耗氧气的过程同时产生二氧化碳，而产生二氧化碳的过程消耗氧气。绿色植物光合作用消耗二氧化碳，产生氧气；燃料燃烧、生物呼吸、微生物分解等消耗氧气，产生二氧化碳；含碳燃料燃烧、火山喷发也产生二氧化碳、江河湖海的水体也会溶解消耗掉一部分二氧化碳。 【变式6-1】如图是自然界碳、氧循环的示意图，下列说法正确的是 A．碳循环和氧循环分别指CO2和O2的循环 B．二氧化碳的产生途径有工厂废气的排放、化石燃料的燃烧等 C．植物光合作用可将大气中的CO2全部吸收 D．大气中的O2越多越好，CO2越少越好 【答案】B 【详解】A、碳循环和氧循环不是指二氧化碳和氧气的循环，而是指“碳元素”和“氧元素”的循环，故选项说法错误； B、二氧化碳的产生途径有工厂废气的排放、化石燃料的燃烧等，故选项说法正确； C、植物通过光合作用吸收二氧化碳，但由于自然界中二氧化碳的产生源众多且持续不断，植物光合作用不能将大气中的CO2全部吸收，故选项说法错误； D、氧气对于呼吸等生命活动固然重要，但如果大气中O2含量过高，会使物质氧化速度加快，易引发火灾等危险情况；二氧化碳虽然会导致温室效应，但它是植物光合作用的原料，对维持生态系统的平衡有重要作用，并非越少越好，故选项说法错误； 故选：B。 【变式6-2】关于自然界中碳循环、氧循环，下列说法正确的是 A．植物呼吸作用吸收二氧化碳 B．化石燃料燃烧会降低空气中氧气的含量 C．CO2的循环导致了酸雨 D．绿色植物通过光合作用，将太阳能转化成化学能 【答案】D 【详解】A、植物呼吸作用是吸收氧气，释放二氧化碳，故说法错误； B、化石燃料燃烧会消耗氧气，产生二氧化碳等，但空气中氧气的含量基本不变，因为光合作用还会消耗二氧化碳，生成氧气，故说法错误； C、导致酸雨的主要是二氧化硫、氮氧化物等的排放，不是CO2的循环，CO2过多会导致温室效应，故说法错误； D、绿色植物通过光合作用，将二氧化碳和水转化为有机物，同时将太阳能转化成化学能储存起来，故说法正确。 故选D。 █考点七 氧气的制取 【例7】实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，下列操作正确的是 A．制备氧气 B．氧气验满 C．收集氧气 D．检查装置气密性 【答案】D 【详解】A、加热高锰酸钾制取氧气时，试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流试管炸裂，A 操作错误。    B、氧气验满时，带火星的木条应放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满，而图中木条伸到了集气瓶内，B 操作错误。    C、氧气的密度比空气大，用向上排空气法收集时，导管应伸到集气瓶底部，以利于空气的排出，图中导管未伸到集气瓶底部，C 操作错误。   D、检查装置气密性时，将导管一端浸入水中，用手紧握试管，若导管口有气泡冒出，松开手后导管内形成一段水柱，则装置气密性良好，图中操作符合检查气密性的方法，D 操作正确。 故选D。 解题要点 高锰酸钾和氯酸钾制取氧气发生装置相同，都是固体加热型装置，唯一的区别是高锰酸钾制取氧气需要在试管口放一团玻璃棉，防止高锰酸钾分解剧烈时有固体粉末进入导管。过氧化氢制取氧气用固液不加热型装置，长颈漏斗要伸入液面以下，使用分液漏斗的优点是能控制反应速率，但不能控制反应的发生和停止。排水法收集氧气时，需等导管口出现稳定气流后再收集；向上排空气法收集氧气时，导气管要伸至集气瓶底部。 【变式7-1】某化学兴趣小组利用课余时间探究初中某常见气体的制取方法，并检验该气体的化学性质，其装置如图所示。下列说法不正确的是 A．除了排水法以外，该气体也可以采取向上排空气法收集 B．锥形瓶内的黑色粉末是二氧化锰，用来改变化学反应速率 C．忘记检查装置气密性，可能会导致该气体实际收集的质量偏大 D．将带火星的木条的靠近集气瓶口，如果木条复燃，则该气体已收集满 【答案】C 【分析】过氧化氢溶液分解生成水和氧气。 【详解】A、氧气的密度比空气大，不易溶于水，可用排水法或向上排空气法收集，故说法正确； B、在过氧化氢制取氧气的实验中，锥形瓶内的黑色粉末是二氧化锰，二氧化锰是该反应的催化剂，可以加快过氧化氢的分解速率，故说法正确； C、忘记检查装置气密性，可能会导致装置漏气，使该气体实际收集的质量偏小，故说法错误； D、氧气具有助燃性，将带火星的木条的靠近集气瓶口，如果木条复燃，说明氧气已收集满，故说法正确。 故选C。 【变式7-2】实验室要制取一瓶氧气，请根据以下装置回答下列问题。 (1)用高锰酸钾制取氧气选用的发生装置 (填字母序号)，用此装置制取氧气需改进的地方是： ，写出反应的符号表达式 。 (2)实验室若用B装置制氧气，则反应的符号表达式为 ，用D装置收集氧气时验满的方法是 。 (3)若用E装置装满水后收集氧气，气体应从 端进入(填“a”或“b”)。 【答案】(1) A 在试管口塞一团棉花 (2) 将带火星的木条放在集气瓶口，观察木条是否复燃 (3)b 【详解】（1）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应物为固体，反应条件需要加热，故发生装置为固体加热型，则选择的发生装置为A； 为了防止高锰酸钾粉末在加热时进入导管，造成堵塞，此装置需改进的地方是：在试管口塞一团棉花； 高锰酸钾制取氧气的符号表达式为； （2）B装置为固液常温型，实验室若用B装置制氧气，反应原理为过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的符号表达式为； 用D装置收集氧气时验满的方法是将带火星的木条放在集气瓶口，观察木条是否复燃，若木条复燃，则证明氧气已集满； （3）若用E装置装满水后收集氧气，由于氧气不易溶于水，且密度比水小，所以气体应从b端进入，水从a端排出。 █考点八 二氧化碳的制取 【例8】规范操作是科学实验的基本要求，下列有关“实验室制取二氧化碳”的实验操作正确的是 A．药品选择 B．制取装置 C．检验CO2 D．收集CO2 【答案】B 【详解】A、实验室常用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，不选用硫酸是因为硫酸和碳酸钙反应会生成微溶于水的硫酸钙，阻止反应进一步进行，图示操作错误，不符合题意； B、实验室常用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，该反应中反应物为固体和液体，反应条件为常温，应选择固液常温型发生装置，图示操作正确，符合题意； C、二氧化碳的检验：向集气瓶中倒入适量澄清石灰水，振荡，若澄清石灰水变浑浊，说明该气体是二氧化碳，图示操作错误，不符合题意； D、二氧化碳密度比空气大、能溶于水且与水反应，应采用向上排空气法收集，图示操作错误，不符合题意。 故选：B。 解题要点 实验室制取二氧化碳选择块状大理石或石灰石和稀盐酸。不选择碳酸钙粉末，防止速度太快来不及收集； 不选择稀硫酸防止反应不能持续进行；或不选择浓盐酸防止制得的气体不纯。 【变式8-1】下列关于实验室制取二氧化碳的相关说法不正确的是 A．药品为大理石和稀盐酸 B．可用燃着的木条检验二氧化碳 C．实验前应先检查装置气密性 D．加药品时，先加入大理石，后加入稀盐酸 【答案】B 【详解】A、实验室制取二氧化碳的药品为大理石和稀盐酸，故选项正确； B、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，可用澄清的石灰水检验二氧化碳，故选项错误； C、实验前应先检查装置气密性，防止漏气，故选项正确； D、加药品时，先加入大理石到锥形瓶或试管，但要开始制取气体时，再加入稀盐酸，故选项正确。 故选：B。 【变式8-2】实验室利用如图的发生装置制二氧化碳气体，说法错误的是 A．加入稀盐酸时，先关闭弹簧夹 B．反应过程中，若关闭弹簧夹，长颈漏斗内液面会上升 C．多孔隔板的作用是支撑固体，便于固液分离 D．该装置可以控制反应的速率 【答案】A 【分析】多孔隔板上放置的固体为块状或颗粒状固体，长颈漏斗中放液体，装置中关闭活塞，装置中压强变大液体进入长颈漏斗，液体和固体药品分离，反应停止；打开活塞气体排出，液体流下，固液接触反应进行，可以控制反应的发生与停止。 【详解】A、在加入稀盐酸时，弹簧夹应该是打开的，以便气体能够顺利排出。如果关闭弹簧夹，气体无法排出，可能会导致装置内压力增大，甚至发生危险。选项错误； B、当弹簧夹关闭时，反应生成的气体无法排出，装置内压力增大，会将液体压回长颈漏斗，导致液面上升。选项正确； C、多孔隔板的作用是支撑固体反应物，同时允许液体通过，从而实现固液分离。选项正确； D、通过控制弹簧夹的开关，可以调节气体的排出速度，从而间接控制反应的速率。选项正确； 故选A。 █考点九 气体发生装置、收集装置的选择 【例9】实验室用下列装置制取气体，有关说法正确的是 A．装置①④组合用于高锰酸钾制取氧气，氧气从口进入 B．装置⑤用于实验室收集二氧化碳，燃着的木条放在端处验满 C．装置②用作实验室制取二氧化碳的发生装置，优点是能控制反应速率 D．装置③中的小试管在实验过程中起液封和节约试剂的作用 【答案】D 【详解】A、高锰酸钾制取氧气的反应为加热固体的反应，发生装置选A，氧气密度比水小，用④装置收集时，气体应从b口进入，该选项说法不正确； B、二氧化碳密度比空气大，用⑤收集时，气体应从d口通入，则验满时，将燃着的木条放在c口检验，该选项说不正确； C、②装置中，可将固体放在多孔隔板上，关闭弹簧夹，产生的气体使装置中的压强增大，将液体压入长颈漏斗中，与固体分离，反应停止，则该装置能控制反应的发生与停止，但不能控制反应速率，该选项说法不正确； D、装置③中的小试管可以起到缓冲作用，将液体装满后再进入锥形瓶，可以保留液体试剂，节约试剂，另外小试管内液体直接封住长颈漏斗下端，形成密闭装置，该选项说法正确。 故选D。 解题要点 气体发生装置的选择依据：反应物的状态和反应条件；气体收集装置的选择依据：气体的水溶性和密度； 固液不加热型装置中，长颈漏斗的作用是便于添加液体试剂，注射器和分液漏斗的作用相同，便于控制反应速率，但不能控制反应的发生和停止；能随时启用和关停的装置，本质上是要能通过某个操作将固体试剂和液体试剂分开。 【变式9-1】根据下列实验装置图，回答问题。 (1)图中仪器a的名称是 。 (2)用高锰酸钾制取氧气的文字表达式为 ，应用的发生装置为 (填字母序号，下同)。 (3)用二氧化锰和过氧化氢溶液制取氧气，应选择的发生装置为 。 (4)为了获得较为干燥的氧气，应选用的收集装置为 。 (5)铁丝在氧气中燃烧实验中，集气瓶中要预留一些水，原因是 ，该实验的现象是 。 【答案】(1)试管 (2) 高锰酸钾锰酸钾+ 二氧化锰+ 氧气 A (3)B (4)C (5) 防止高温熔化物溅落，炸裂集气瓶底 铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体 【详解】（1）由图可知，仪器a的名称是试管，故填：试管； （2）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式为高锰酸钾锰酸钾+ 二氧化锰+ 氧气，该反应属于固-固加热型，选择的发生装置为A，故填：高锰酸钾锰酸钾+ 二氧化锰+ 氧气；A； （3）用二氧化锰和过氧化氢溶液制取氧气，属于固液常温型，应选择的发生装置为B，故填：B； （4）氧气的密度比空气大，不易溶于水，可采用向上排空气法或排水法收集，采用向上排空气法收集气体较干燥，选择的收集装置为C，故填：C； （5）玻璃是热的不良导体，受热不均会发生炸裂，铁丝在氧气中燃烧实验中，集气瓶中要预留一些水，原因是防止高温熔化物溅落，炸裂集气瓶底，实验中可观察到铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体，故填：防止高温熔化物溅落，炸裂集气瓶底；铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体。 【变式9-2】实验室选择制取CO2的发生装置，需达到“随开随制，随关随停”效果。下列装置中不合适的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A、用弹簧夹夹住橡胶管时气体排不出去，球形瓶中的气体压强变大，从而迫使稀盐酸从干燥管中排除并与大理石分离，反应停止；放开弹簧夹时，稀盐酸进入干燥管，并和烧杯中的液面相平同时与大理石接触，发生化学反应，所以该装置可以通过控制弹簧夹来达到使盐酸和大理石接触和分离，从而控制反应的发生和停止，不符合题意； B、大理石放于多孔铜片上（铜不与酸反应），通过长颈漏斗添加盐酸，固液接触反应发生，夹上活塞，液体被压入长颈漏斗，固液分离，反应停止，故能控制反应的发生和停止，不符合题意； C、该装置将固体放于铜网上，铜网放入液体，反应生成气体，将铜网拉出，固液分离，反应停止，故能控制反应的发生和停止，不符合题意； D、大理石放于隔板上，通过长颈漏斗添加液体，长颈漏斗下端在液面以上，即使夹上弹簧夹液体也无法压入长颈漏斗，故无法控制反应的发生和停止，符合题意； 故选D。 █考点十 催化剂和催化作用 【例10】实验小组同学按照下图进行实验，下列有关说法正确的是 A．①中带火星的木条不复燃是因为不产生氧气 B．上述实验可得出催化剂是加快反应速率的物质 C．上述实验过程中二氧化锰的质量和性质不变 D．可以用过滤、烘干的方法回收④中的二氧化锰 【答案】D 【详解】A、①中带火星的木条不复燃是因为常温下过氧化氢溶液分解很慢，几乎不产生氧气，选项错误。 B、上述实验只能得出二氧化锰可加快反应速率，因未确定二氧化锰的质量和化学性质反应前后是否不变，不能得出催化剂是加快反应速率的物质，选项错误。 C、过氧化氢分解中二氧化锰为催化剂，其质量和化学性质不变，物理性质可能改变，选项错误。 D、二氧化锰为难于水的物质，可用过滤、烘干的方法回收④中的二氧化锰，选项正确。 故选D。 解题要点 催化剂的核心是“一变二不变”，催化剂不能改变生成物的质量；要验证某物质是催化剂，需要同时具备“一变二不变”的条件。 【变式10-1】对“过氧化氢的分解”开展如图所示的实验探究。下列说法正确的是 A．甲和丁对比，探究MnO2是H2O2分解的催化剂 B．乙和丙对比，探究温度对H2O2分解速率的影响 C．乙和丁对比，探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响 D．甲能和乙、丙、丁分别形成对比实验 【答案】B 【详解】A、甲和丁对比，其他条件相同，变量为是否有MnO2，能探究MnO2对H2O2分解速率的影响，该对比实验不能验证反应前后的质量和化学性质是否改变，所以不能探究MnO2是H2O2分解的催化剂，说法错误，不符合题意； B、乙和丙对比，温度不同，其他条件相同，能探究温度对分解速率的影响，说法正确，符合题意； C、乙和丁对比，溶液浓度不同，乙中没有加入MnO2，丁中加入0.1gMnO2，变量不唯一，不能探究溶液浓度对分解速率的影响，说法错误，不符合题意。 D、甲、乙中溶液浓度不同，其他条件相同，能形成对比实验；甲、丙中温度、溶液浓度均不同，变量不唯一，不能形成对比实验；甲、丁中其他条件相同，变量为是否有MnO2，能形成对比实验，因此甲能和乙、丁分别形成对比实验，说法错误，不符合题意； 故选B。 【变式10-2】用氯酸钾制取氧气时忘了加入二氧化锰，结果是 A．产生氧气的总质量增大 B．产生氧气的总质量减少 C．产生氧气速度慢 D．没有氧气生成 【答案】C 【详解】A、氯酸钾制氧气时二氧化锰作催化剂，其作用是加快反应速率，但不改变最终生成的氧气总质量，忘记加入二氧化锰时，氧气总质量不变，选项错误。 B、氯酸钾制取氧气时忘了加入二氧化锰，产生氧气总质量不变，选项错误。 C、氯酸钾制取氧气时忘了加入二氧化锰，会使产生氧气速度慢，选项正确。 D、催化剂只影响反应速率，不影响反应的发生，氯酸钾制取氧气时忘了加入二氧化锰，仍会有氧气生成，选项错误。 故选C。 基础应用 1．（2025·湖南长沙·中考真题）空气是一种混合物。洁净的空气中含量较高且化学性质不活泼的是 A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．水蒸气 【答案】A 【详解】A、氮气在空气中的体积分数约为 78%，含量较高。氮气的化学性质不活泼，一般不易与其他物质发生化学反应，A 选项正确； B、氧气在空气中的体积分数约为 21%，虽然含量较高，但氧气的化学性质比较活泼，能与许多物质发生氧化反应，B 选项错误； C、二氧化碳在空气中的体积分数约为 0.03%，含量较低，C 选项错误； D、水蒸气在空气中的含量相对较少，D 选项错误。 故选A。 2．（2025·四川宜宾·中考真题）利用微型空气质量“检测站”(如图)可以监测空气质量状况。下列有关说法错误的是 A．太阳能板可以将光能转化为电能 B．污染物传感器主要用于测定CO2的含量 C．气象参数传感器能够测定空气的温度、湿度等 D．利用该种设备可实时监测不同地方的空气质量状况 【答案】B 【详解】A、太阳能板工作时可将光能转化为电能，说法正确； B、污染物传感器主要监测空气污染物，空气污染物包括一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、可吸入颗粒物、细颗粒物，CO2不是空气污染物（虽会导致温室效应，但通常不列入空气质量污染物监测范畴），该传感器不是用于测定CO2含量，说法错误； C、气象参数传感器可测定空气温度、湿度等气象参数，说法正确； D、微型空气质量 “检测站” 可在不同地方布置，实时监测空气质量，说法正确。 故选B。 3.测定空气中氧气含量的改进实验装置如图，对该实验认识正确的是 A．现象：实验中红磷燃烧，产生大量白雾 B．推论：实验后玻璃管中剩余的气体难溶于水 C．分析：红磷的量不会影响实验结果 D．反思：燃烧匙可以伸入到液面与刻度1之间的位置 【答案】B 【详解】A、实验过程中，红磷燃烧，产生大量白烟，不符合题意； B、实验后，水位到达刻度1处，水位不再升高，说明玻璃管中剩余的气体难溶于水，符合题意； C、如果红磷不足，导致氧气不能完全反应，进一步导致实验结果偏小，不符合题意； D、该实验中，红磷燃烧消耗氧气，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，玻璃管内液面上升，上升的体积就是消耗氧气的体积，氧气约占空气体积的，故液面会上升至“1”处，故燃烧匙不能伸入到液面与刻度1之间的位置，应在刻度1上方，不符合题意。 故选B。 4．（2025·上海奉贤·一模）在氧气中燃烧生成黑色固体的是 A．木炭 B．铁丝 C．红磷 D．镁带 【答案】B 【详解】A、木炭在氧气中燃烧生成无色无味的气体，故选项不符合题意； B、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体，故选项符合题意； C、红磷在氧气中燃烧，产生大量白烟，生成一种白色固体，故选项不符合题意； D、镁带在氧气中燃烧，生成一种白色固体，故选项不符合题意。 故选B。 5．（2025·山西朔州·模拟预测）干冰常用于食品保鲜。同学们利用保鲜袋中的干冰设计并完成了如图所示的实验探究。下列有关说法正确的是 A．①静置，烧杯内气球上浮，证明二氧化碳的密度大于空气的密度 B．②加水后烧杯内只发生物理变化 C．③烧杯内形成白雾的原因是干冰升华放热 D．④紫色石蕊溶液变蓝 【答案】A 【详解】A、静置，干冰升华变为二氧化碳气体，烧杯内气球上浮，说明气球受到的浮力变大，证明二氧化碳的密度大于空气的密度，此选项正确； B、加水后，烧杯内干冰升华变成的二氧化碳气体能溶于水，且与水反应生成碳酸，既发生物理变化又发生化学变化，此选项错误； C、烧杯内形成白雾的原因是干冰升华吸热，烧杯上方的水蒸气遇冷凝结成小水滴，从而形成白雾，此选项错误； D、二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红，此选项错误。 故选A。 6．（2025·上海奉贤·一模）实验室制取二氧化碳的部分操作如下图所示，正确的是 A．检查气密性 B．取用大理石 C．收集气体 D．验满 【答案】C 【详解】A、该装置未构成封闭体系，即左边的长颈漏斗与大气相通；无论该装置气密性是否良好，导管口都不会有气泡产生，不能判断气密性是否良好，故图示操作不正确； B、向试管中添加块状固体试剂时，将试管平放或倾斜，用镊子将大理石放到试管口，然后将试管慢慢竖起，使试剂滑落到试管底部，故图示操作不正确； C、二氧化碳的密度比空气大，气体先在集气瓶底部聚集，用图示装置收集二氧化碳时，二氧化碳应从长管通入，故图示操作正确； D、二氧化碳验满时，应将燃着的木条放在集气瓶口，而不是伸入集气瓶内，故图示操作不正确。 故选C。 7．在实验室制取和时，可采用相同发生装置，因为 A．都是液体和固体反应，不需要加热 B．它们都难溶于水 C．它们都可以用排空气法收集 D．制取时都不需要加热 【答案】A 【详解】A、实验室可用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，反应物都是液体和固体的反应，且不需要加热，则都可以选择固液常温装置，该选项符合题意； B、氧气不易溶于水，二氧化碳难溶于水，该选项不符合题意； C、它们都可以用排空气法收集，但不能影响发生装置的选择，该选项不符合题意； D、制取时不需要加热，但还需要考虑反应物状态，该选项不符合题意。 故选A。 8．（24-25九年级上·上海松江·期末）为比较不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。用下图装置进行对比实验(气密性均好)，锥形瓶内分别盛有相同体积3%双氧水溶液，气球中分别放大小相同的猪肝块和土豆块。实验时，将气球内的猪肝块和土豆块同时倒入锥形瓶内，实验结果发现猪肝催化效果好。下列实验现象正确的是 A．猪肝消失比土豆快 B．甲锥形瓶上的气球膨胀快 C．实验结束时，甲锥形瓶上的气球膨胀更大 D．实验结束时，乙锥形瓶内液体更多 【答案】B 【详解】A、猪肝和土豆都是催化剂，其质量和化学性质在反应前后不发生变化，因此猪肝和土豆都不会消失，说法错误，不符合题意； B、已知猪肝催化效果好，说明在相同时间内，猪肝作催化剂时对过氧化氢分解产生的氧气质量大于土豆作催化剂时对过氧化氢分解产生的氧气质量，则甲锥形瓶上的气球膨胀快，说法正确，符合题意； C、催化剂只能改变反应速率，不能改变生成物的质量，由于甲、乙锥形瓶内分别盛有相同体积3%双氧水溶液，则实验结束时，甲、乙锥形瓶中产生氧气的质量相同，则甲、乙锥形瓶上的气球膨胀程度相同，说法错误，不符合题意； D、过氧化氢在催化剂的催化作用下分解生成水和氧气，由于甲、乙锥形瓶内分别盛有相同体积3%双氧水溶液，则实验结束时，甲、乙锥形瓶内液体体积相等，说法错误，不符合题意。 故选：B。 9．实验室常用以下装置来制取和收集气体。下列说法正确的是 A．实验室制取氧气使用①装置，试管内的药品为高锰酸钾 B．检验④中CO2气体：将燃着的木条伸入集气瓶口，看木条是否熄灭 C．用锌粒和稀硫酸制取氢气，可选用②作为发生装置，③或⑤作为收集装置 D．用①、⑤制取并收集氧气完毕后，应先熄灭酒精灯，再将导管移出水面 【答案】C 【详解】A、实验室制取氧气使用①装置，则反应物的状态为固体，反应条件需要加热，由于试管口未放棉花，试管内的药品应为氯酸钾和二氧化锰，故A选项不符合题意； B、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，检验④中CO2气体：向集气瓶中加入适量澄清石灰水，若石灰水变浑浊，则证明该气体是二氧化碳，故B选项不符合题意； C、用锌粒和稀硫酸制取氢气，由于反应物的状态为固体和液体，反应条件不需要加热，则可选用②作为发生装置，氢气密度比空气小，可采用向下排空气法收集；氢气难溶于水，可采用排水法收集，因此③或⑤作为氢气的收集装置，故C选项符合题意； D、用①、⑤制取并收集氧气完毕后，应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水槽中的水倒流入试管中，引起试管炸裂，故D选项不符合题意。 故选C。 10.实验室内用块状固体碳化钙，在常温下与水反应，制取乙炔（C2H2），该反应比二氧化锰催化过氧化氢分解更加激烈，所选发生装置最合适的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】实验室内用块状固体碳化钙，在常温下与水反应，制取乙炔，应选用固液常温型发生装置，该反应比二氧化锰催化过氧化氢分解更加激烈，应选用分液漏斗控制滴加液体的速率，从而控制反应速率，产生平稳的气流。 故选B。 11．利用下图1装置研究过氧化氢的反应，所得结果如下图2所示，下列说法不正确的是 A．图2中的a点对应的操作是推动注射器活塞 B．对比c点利e点可以验证反应速率与过氧化氢溶液的浓度有关 C．对比b点和e点不能验证反应速率与过氧化氢溶液的浓度有关 D．该实验不能证明二氧化锰对过氧化氢的分解起催化作用 【答案】C 【详解】A、由图2可知，a点时氧气浓度开始逐渐增大，说明a点对应的操作是推动注射器活塞，过氧化氢溶液进入锥形瓶中，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，氧气浓度增大，说法正确，不符合题意； B、由图2可知，c、e点是相同时间内收集氧气的体积分数①大于②，①②的溶液浓度不同，则对比c点和e点能验证反应速率与的浓度有关，说法正确，不符合题意； C、由图2可知，b、e点是收集相同体积分数氧气所需的时间①小于②，①②的溶液浓度不同，则对比b点和e点能验证反应速率与的浓度有关，说法错误，符合题意； D、该实验的变量是过氧化氢溶液的浓度，两组实验均有二氧化锰，故该实验不能证明二氧化锰对过氧化氢的分解起催化作用，说法正确，不符合题意。 故选C。 12．（24-25八年级上·上海金山·期末）如图是某微型实验的装置图。 (1)试管中发生反应的文字表达式为 ； (2)反应发生后a处现象是 ； (3)反应发生后b处反应的文字表达式为 ； (4)烧杯中的现象是 ，说明二氧化碳具有的性质是 。 (5)你认为微型实验装置的优点是： （写1点）。 【答案】(1) (2)溶液变红 (3) (4) 蜡烛由下到上依次熄灭 不燃烧、不支持燃烧，密度比空气大 (5)节约药品（合理即可） 【详解】（1）试管中发生反应为石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：； （2）二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红，故a处现象是：溶液变红； （3）b处反应为二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，该反应的文字表达式为：； （4）烧杯中可观察到：蜡烛由下到上依次熄灭，蜡烛熄灭，说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，下层蜡烛先熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大； （5）微型实验装置，所需试剂较少，可以节约药品，且产生的污染物较少。 13．（24-25八年级上·上海金山·期末）实验是科学探究的重要途径，下面是有关氧气性质的探究实验。 【探究一】探究氧气的物理性质 (1)通常情况下，氧气是一种无色、无臭的气体。降温、加压就会发生状态的改变： 在过程①、②中发生的变化都是 变化。 【探究二】探究氧气的化学性质 (2)实验一：铁丝在氧气中剧烈燃烧。实验时，铁丝下端系火柴的目的是 ，该反应的文字表达式为 。 (3)实验二：木炭在氧气中燃烧后，验证产物的方法是 。 (4)实验三的实验结论是 。正确选择试剂是实验成功的关键，该实验中对试剂的选择合理的是 。(填字母)。 A．可以用铁代替红磷进行实验     B．红磷需要足量    C．只与氧气反应 (5)实验一、三中都要在集气瓶中放少量的水。实验一中水的作用是 ；在“实验一”“实验三”中，可以把水换成细沙的实验是 。 (6)以上三个反应的相同点是 、 。(写出两点) (7)根据上述实验，说明氧气的化学性质 (填“比较活泼”或“不活泼”)。 【答案】(1)物理 (2) 引燃铁丝 (3)向集气瓶中加入少量澄清石灰水，振荡，观察澄清石灰水是否变浑浊 (4) 氧气约占空气总体积的五分之一 BC (5) 防止反应产生的高温固体溅落瓶底，避免集气瓶炸裂 实验一 (6) 都是化合反应 都是氧化反应 (7)比较活泼 【详解】（1）在过程中①、②中只是氧气的状态发生改变，该过程没有新物质生成，属于物理变化。故填：物理。 （2）实验时，铁丝下端系火柴的目的是引燃铁丝，铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁，该反应的文字表达式为：。故填：引燃铁丝；。 （3）木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故验证产物的方法是向集气瓶中加入少量澄清石灰水，振荡，观察澄清石灰水是否变浑浊。故填：向集气瓶中加入少量澄清石灰水，振荡，观察澄清石灰水是否变浑浊。 （4）实验三，通过烧杯中的水倒流入集气瓶中，且流入水的体积约占集气瓶内空气体积五分之一现象可得出的结论是氧气约占空气总体积的五分之一。故填：氧气约占空气总体积的五分之一。 A、铁不能在空气中燃烧，因此实验二不能用铁测定空气中的氧气含量，不符合题意； B、实验中红磷需要足量，才能使氧气完全反应，符合题意； C、实验是测定空气中氧气的含量，实验中选择的试剂只能与氧气反应，否则会产生误差，符合题意。 故选：BC。 （5）实验一中的水作用是防止反应产生的高温固体溅落瓶底，避免集气瓶炸裂；在“实验一”“实验三””中，可以把水换成细沙的实验是实验一，实验一中沙子作用：防止反应产生的高温固体溅落瓶底，避免集气瓶炸裂；实验三中水的作用：吸收白烟，不能换成沙子。故填：防止反应产生的高温固体溅落瓶底，避免集气瓶炸裂；实验一。 （6）以上三个反应都是燃烧反应，都是物质与氧气发生的反应，都属于氧化反应；反应物都是两种，生成物都是一种，都是化合反应等。故填：都是化合反应；都是氧化反应。 （7）根据上述实验，说明氧气能和许多物质发生化学反应，故其化学性质比较活泼。故填：比较活泼。 14．（2024·上海浦东新·一模）人类离不开氧气，获得氧气的方法有多种。    (1)实验室制取氧气 用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的化学方程式为 ；氧气的检验方法是 ；用排水法收集氧气，是利用了氧气 的性质。 (2)“家用制氧机”如图所示，甲剂为过碳酸钠固体，乙剂为二氧化锰。 I.反应舱内发生的反应第一步是过碳酸钠分解生成碳酸钠和过氧化氢，第二步是过氧化氢分解，第二步的化学方程式为 。 II.实验室中用甲剂、乙剂和水制取氧气，选择的发生装置是 (选填“A"或“B")。 III.反应舱内产生的氧气经过加湿过滤舱后变得更湿润.利用装置C和D也能收集到更湿润的氧气，其连接顺序是 (用a、b、c、d表示)。 (3)市场上还有一种制氧机，工作原理是利用分子筛在加压时将空气中的氮气吸收，得到高纯度的氧气。该制氧过程属于 (选填“物理”或“化学”)变化。 【答案】(1) 将带火星木条伸入瓶中，若复燃，则是氧气 不易溶于水 (2) B c、d、a、b (3)物理 【详解】（1）氯酸钾在二氧化锰作催化剂的条件下分解产生氯化钾和氧气，故方程式为：； 氧气具有助燃性，检验氧气用带火星的木条，将带火星木条伸入瓶中，若复燃，则是氧气； 氧气不易溶于水，可采用排水法收集； （2）过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解产生水和氧气，故方程式为：； 实验室中用甲剂、乙剂和水制取氧气，应选用固液常温型发生装置，故选B； 先用D润湿，气体从c进入，润湿后从d排出，再用C收集，氧气密度比空气大，应从a进入，b排出空气，故顺序为c、d、a、b； （3）该过程中没有新物质生成，属于物理变化。 能力提升 15．下表是五种气体在标准状况下的密度和溶解性： 气体 空气 氨气 甲烷 氯化氢 氧气 密度 1.293 0.771 0.717 1.629 1.43 溶解性 极易溶 难溶 极易溶 不易溶 其中既能用排水法，又能用向下排空气法收集的气体是 A．氨气 B．甲烷 C．氯化氢 D．氧气 【答案】B 【详解】排水法收集条件：气体不易溶于水或难溶于水，且不与水发生反应。 向下排空气法收集条件：气体密度比空气小，且不与空气中成分发生反应。 A、氨气极易溶于水，不符合排水法收集气体的条件，所以不能用排水法收集，A 选项错误； B、甲烷难溶于水，满足排水法收集条件；其密度（0.717g⋅L-1）小于空气密度（1.293g⋅L-1），满足向下排空气法收集条件，所以既能用排水法，又能用向下排空气法收集，B 选项正确； C、氯化氢极易溶于水，不满足排水法收集条件，不能用排水法收集，C 选项错误； D、氧气不易溶于水，可用排水法收集；但氧气密度（1.43g⋅L-1）比空气密度（1.293g⋅L-1）大 ，应用向上排空气法收集，而不是向下排空气法，D 选项错误。 故选B。 16．过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)溶于水可产生H2O2，进而制得O2。实验小组利用此原理，自制简易供氧器(如图)制取O2。下列说法错误的是 A．使用前应检查装置气密性 B．I中的二氧化锰起催化作用 C．Ⅱ中的水可用于增加O2的湿度 D．该装置不能控制产生O2的快慢 【答案】D 【详解】A、制取气体的装置，使用前检查气密性，防止漏气，说法正确； B、过碳酸钠溶于水产生H2O2，二氧化锰对H2O2分解起催化作用，说法正确； C、O2通过 Ⅱ 中的水，可增加湿度，说法正确； D、注射器可控制加水速度，进而控制H2O2产生速率，即能控制产生O2的快慢，说法错误。 故选D。 17．如图是连接压强传感器的CO2气体制取发生装置和实验过程某段时间试管内气压强变化的情况。下列说法正确的是 A．a点对应操作是关闭活塞 B．de段可在导管口收集气体 C．ab段试管中变化是：f→g→h D．bc段固体与液体脱离接触 【答案】C 【详解】A、a点开始压强明显下降，应该是生成二氧化碳气体逸出试管，所以活塞为打开状态，该选项说法不正确； B、cd段压强增大，说明活塞关闭，装置内气体压强增大，液面降低，de段压强不再变化，说明反应停止，固液分离，则导管口没有气体生成，该选项说法不正确； C、ab段压强减小，是因为打开弹簧夹，气体逸出，长颈漏斗中液体流入试管，试管内液面上升，和固体接触发生反应。则依次为：f→g→h，该选项说法正确； D、bc段固体和液体接触，反应正常进行，该选项说法不正确。 故选C。 18．如图所示装置：室温下，两滴管同时滴入1mL等浓度的过氧化氢溶液，可观察到两试管内都产生气泡，球膜向右凸。下列叙述正确的是 A．二氧化锰能加快过氧化氢分解 B．本实验能证明二氧化锰是催化剂 C．完全反应后恢复室温，球膜保持右凸 D．球膜变形因为消耗二氧化锰生成更多氧气 【答案】A 【详解】A．二氧化锰可以作为过氧化氢分解的催化剂，能加快过氧化氢分解的速率，故选项正确； B．要证明二氧化锰是催化剂，不仅需要证明它能加快反应速率，还需要验证其质量和化学性质在反应前后不变，本实验仅观察到反应速率加快，不能证明二氧化锰是催化剂，故选项错误； C．过氧化氢在二氧化锰催化剂作用下分解生成水和氧气，反应产生氧气使装置内压强增大，球膜向右凸，完全反应后恢复室温，由于右边试管内业产生相同质量的氧气，装置内压强恢复到原来水平，球膜恢复原状，故选项错误； D．二氧化锰是催化剂，在反应中质量不变，球膜变形是因为过氧化氢分解产生氧气，使装置内压强增大，故选项错误。 故选：A。 19．（2024·上海·一模）用下列试剂和装置能制取二氧化碳并可控制反应发生或停止的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A、该装置中大理石与稀盐酸接触后产生二氧化碳气体，不能使大理石与稀盐酸接分离，不能使反应停止，故A错误； B、大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与硫酸反应生成微溶于水的硫酸钙、二氧化碳和水，生成的硫酸钙会附着在大理石的表面而阻止反应的进一步发生，不能持续产生二氧化碳，故B错误； C、该装置中大理石与稀盐酸接触后产生二氧化碳气体，气体从左管中逸出，当关闭活塞时，左侧液面上升，不能使大理石与稀盐酸接分离，不能使反应停止，故C错误； D、该装置中大理石与稀盐酸接触后产生二氧化碳气体，当关闭活塞时，容器内气压增大，液面下降，能使大理石与稀盐酸接分离，反应停止，打开活塞后，容器内的 气压下降，液面止升，大理石与稀盐酸接接触，反应进行，该装置能制取二氧化碳并可控制反应发生或停止，故D正确。 故选：D。 20．为了测定空气中氧气的体积分数，按下图装置进行实验。 (1)将燃烧匙中过量的红磷点燃后放入集气瓶中，观察到的现象是 ；燃烧匙内为什么要盛放过量的红磷？ 。 (2)写出该实验发生的化学反应的文字表达式： 。 (3)待反应停止且装置冷却至室温后打开止水夹，烧杯中的水会进入集气瓶中，集气瓶内水面约上升至刻度 处，若水面上升没有达到理论值，其原因可能是 。(写一条即可) (4)图3实验装置优于图2实验装置的原因 。 (5)以上实验可得出的结论是 ，由此还可以推出氮气有 的化学性质。 (6)已知：镁+氧气氧化镁(固体)，镁+氮气氮化镁(固体)。请你根据实验测定原理想一想，能否用镁代替红磷来测定空气中氧气的含量？ (填“能”或“不能”)，为什么？ 。 【答案】(1) 剧烈燃烧，产生大量白烟，放出热量，待反应停止冷却后打开止水夹，烧杯中的水会进入集气瓶，大约达到集气瓶体积的 让集气瓶中的氧气全部耗尽 (2)红磷+氧气五氧化二磷 (3) 1 红磷的量不足（合理即可） (4)减少污染（合理即可） (5) 氧气约占空气总体积的 不燃烧也不支持燃烧 (6) 不能 因为镁不仅能与氧气反应，还能与氮气反应，这样会使进入集气瓶内水的体积偏大，导致测定结果不准确 【详解】（1）红磷燃烧生成五氧化二磷，现象是：剧烈燃烧，产生大量白烟，放出热量，待反应停止冷却后打开止水夹，烧杯中的水会进入集气瓶，大约达到集气瓶体积的；该实验是为了测定空气中氧气的体积分数，所以需将集气瓶内的氧气充分消耗掉，所以红磷要过量；故填:剧烈燃烧，产生大量白烟，放出热量；让集气瓶中的氧气全部耗尽。 （2）红磷和氧气燃烧生成五氧化二磷，反应的文字表达式为：红磷+氧气五氧化二磷。 （3）红磷燃烧消耗氧气，集气瓶内压强减小，外界气压将水沿导管压入集气瓶，倒流入水的体积等于减少的氧气的体积，大约占集气瓶体积的，所以集气瓶内水面约上升至刻度处，若水面上升没有达到理论值，可能的原因有：红磷的量不足，没有将氧气完全消耗；装置漏气，在反应过程中有空气进入集气瓶；未等到装置冷却至室温就打开止水夹，此时集气瓶内温度较高，压强较大，进入的水的体积偏小等。故填：1；红磷的量不足（合理即可） （4）图3实验装置优于图2实验装置的原因是图3装置始终密闭，这样可以避免生成的五氧化二磷扩散到空气中，减少对环境的污染，同时也能使实验结果更准确。故填：减少污染（合理即可）； （5）通过该实验可以得出的结论是氧气约占空气总体积的。 红磷燃烧消耗了氧气，剩余的气体主要是氮气，红磷熄灭，说明氮气不能燃烧也不支持燃烧，这是氮气的化学性质。故填：氧气约占空气总体积的；不能燃烧也不支持燃烧。 （6）不能用镁代替红磷来测定空气中氧气的含量。 因为镁不仅能与氧气反应，还能与氮气反应，这样会使进入集气瓶内水的体积偏大，导致测定结果不准确。故填：不能；因为镁不仅能与氧气反应，还能与氮气反应，这样会使进入集气瓶内水的体积偏大，导致测定结果不准确。 21．（24-25八年级下·上海杨浦·期末）科学家们不断寻找利用月球样品制造氧气的新方案，为未来建立永久性月球基地扫除最大的障碍。某小组以“氧气的制备”为主题开展项目式学习，请你根据所学知识回答下列问题： Ⅰ．氧气的实验室制法 (1)仪器a的名称是 ，反应时液面不低于 (填“m”或“n”)，是因为 。 (2)实验室制取气体可以根据 和 来选择发生装置。上图中既可以用来制取氧气，又可以用来制取二氧化碳的发生装置是 ，其中制取氧气的化学方程式为： 。若用排水法收集氧气，待观察到 现象时时候说明已经集浦，集满后对集气瓶应进行的操作及顺序是 (填序号)。 A．取出集气瓶　B．盖上毛玻璃片　C．将集气瓶正放在桌上　D．将集气瓶倒放在桌上 (3)实验室可选用装置B、D或B、E组合制取甲烷气体，据此推断下列说法正确的是 A．制取甲烷的药品只有固体　B．甲烷的密度小于空气 C．制取甲烷可在常温下进行　D．甲烷不与水反应 (4)A装置也可用于制取CO2，需要的试剂名称为 。将产生的CO2依次通入，如图1所示的装置中，可观察到F中 。是因为 (写化学方程式)。G中观察到 ，说明CO2密度比空气大。 Ⅱ．自制简易制氧机 (5)利用过氧化氢分解产生氧气的原理，小玲自制了如图2所示的家庭简易制氧机。 ①左瓶中；小玲设计的装置使用了可上下抽拉的线绳，这样设计的优点是 ②石瓶中：若想监测产生氧气的气流速度，可将 (填“a”或“b”)端导管伸入水面下。 【答案】(1) 长颈漏斗 m 防止气体从长颈漏斗中逸出 (2) 反应物的状态 反应条件 A 集气瓶口有大气泡冒出 BAC (3)ABD (4) 大理石和稀盐酸/石灰石和稀盐酸 紫色石蕊溶液变红色 气球飘起来 (5) 能随时控制反应的开始与停止 a 【详解】（1）由图可知，仪器a为长颈漏斗； 为了防止液体从长颈漏斗中逸出，则长颈漏斗下端应伸入液面以下，即反应时液面不低于m。 （2）选择发生装置时，要考虑反应物的状态和反应条件； 实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，该反应为固液常温反应，发生装置选A，且该装置也适用于过氧化氢制取氧气； 过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为：； 用排水法收集气体时，当集气瓶口有大气泡冒出时，则说明已收集满； 集满后，先在水下盖上玻璃片，然后取出集气瓶，由于氧气密度比空气大，则集气瓶应正放在桌面上，故顺序为：BAC。 （3）装置B为加热固体装置，说明反应物为固体，反应条件为加热，装置D为向下排空气法，适用于收集密度比空气小的气体，且装置E为排水法收集装置，适用于收集不易溶于水，且不和水反应的气体，甲烷可用装置B、D或装置B、E组合制取，说明制取甲烷的药品只有固体，条件为加热，且甲烷的密度小于空气，且不和水反应，故选ABD。 （4）实验室用大理石或石灰石和稀盐酸制取二氧化碳； 二氧化碳能和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红色，则可观察到F中紫色石蕊溶液变红色，反应的化学方程式为：； 二氧化碳密度比空气大，则可观察到充满空气的气球向上飘。 （5）①上下抽动拉绳，能控制固体和液体的接触与分离，则能控制反应的发生与停止； ②若想监测产生氧气的气流速度，可将氧气通入水中，通过产生气泡的快慢观察产生氧气的速率，即将a端导管伸入水面下。 4 / 49 学科网（北京）股份有限公司 $$