专题02 空气和氧气（期中专项训练）九年级化学上学期新教材人教版

专题02 空气和氧气 题型1 拉瓦锡测定空气组成的实验 题型2 空气的成分及体积分数 题型3 红磷燃烧测定空气中氧气含量（重点） 题型4 测定空气中氧气含量的其它实验 （难点） 题型5 空气中各成分的用途 题型6 空气污染与防治 题型7 纯净物和混合物 题型8 氧气的性质及储存 题型9 物质在氧气中燃烧 题型10 不同物质与氧气反应的比较（重点） 题型11 氧化反应和缓慢氧化 题型12 化合反应和分解反应 题型13 制取氧气的方法（重点） 题型14 实验室制取氧气仪器和装置的选择（难点） 题型15 实验室制取氧气的操作注意事项 题型16 实验室制取氧气的综合考查（重点）题型17 实验室制取氧气的图像问题 题型18 催化剂 题型19 有关催化剂的探究实验 题型20 探究简易供氧器的制作 题型1 拉瓦锡测定空气组成的实验 易错提醒： 拉瓦锡是在密闭实验装置中利用汞与氧气在加热条件下反应生成氧化汞，氧化汞在加强热条件下反应生成汞与氧气的实验，得出空气是由氮气和氧气组成的。要对实验原理理解到位，明确实验现象与结论的关联性。 1.【实验装置】如图所示是测定空气中氧气的含量的实验装置，下列说法正确的是 A．实验前不需要检查装置的气密性 B．观察到曲颈甑中有红色粉末生成时即可以停止加热 C．充分反应后，汞槽中有 体积的汞进入曲颈甑 D．曲颈甑中发生反应的文字表达式为：汞+氧气氧化汞 2.【现象推导结论】拉瓦锡利用如图实验研究空气成分，下列说法合理的是 A．汞槽和曲颈甑中汞的作用都是消耗氧气 B．曲颈甑中的汞量过少不影响测定结果 C．结束加热后不需冷却，立即测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度 D．实验结束后，发现曲颈甑中剩余气体不支持燃烧，说明空气为混合物 3.【实验对比】英国科学家波义耳和法国化学家拉瓦锡曾做过貌似相同的两个实验，实验如下图，关于这两个实验的说法正确的是 A．两个实验均可用于测定空气中氧气的含量 B．两个实验中，曲颈甑内汞的表面都有黑色物质生成 C．拉瓦锡的实验中，玻璃钟罩内汞的液面逐渐上升，达到一定高度后不再变化 D．两个实验中，汞的用量多少对实验没有影响 题型2 空气的成分及体积分数 易错提醒： 氮气约占78%、氧气约占21%、稀有气体约占0.94%、二氧化碳约占0.03%、其他气体和杂质约占0.03%，会分析阅读成分示意图。 1.【空气成分】空气是一种宝贵的资源。如图为空气成分示意图，下列说法不正确的是 A．a表示氮气 B．b表示氧气 C．其他成分中包括二氧化碳和稀有气体等 D．a的化学性质稳定，不与任何物质发生反应 2.【成分体积分数】空气的成分是①氧气②氮气③稀有气体④二氧化碳及其他气体杂质。按体积分数由少到多顺序排列正确的是 A．①②③④ B．②①③④ C．①②④③ D．④③①② 3.【含量最多】空气中含量最多的气体是 A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体 题型3 红磷燃烧测定空气中氧气含量（重点） 易错提醒： 实验原理：瓶内的压强小于外界大气压，打开弹簧夹，在大气压的作用下，烧杯中的水会顺着导管进入集气瓶，集气瓶进入水的体积即为减少氧气的体积。实验结论：氧气约占空气总体积的五分之一。 1.【实验装置】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 2.【实验误差】某班同学用如下图所示的装置测定空气中氧气的含量。实验结束后，甲同学的集气瓶内液面上升明显大于瓶内空气体积的，乙同学的集气瓶内液面上升明显小于瓶内空气体积的，下列对这两种现象解释合理的是 ①甲同学可能没夹紧弹簧夹    ②甲同学可能没塞紧橡胶塞 ③乙同学所用红磷的量可能不足    ④乙同学可能插入燃烧匙太慢 A．①②③④ B．只有①③ C．只有②④ D．只有①②③ 3.【对比实验】化学兴趣小组的同学们学习了“空气中氧气含量的测定”实验后，对教材实验进行了归纳和总结，下列关于相关实验的说法错误的是 A．实验1拉瓦锡用汞的优点是：汞能将密闭装置内空气中的氧气几乎消耗尽 B．实验2不能用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量 C．实验3硬质玻璃管中空气的体积为44mL，注射器中空气的体积为36mL，反应后注射器内剩余气体的体积为24mL，则空气中氧气的体积分数为25% D．三个实验的原理都是利用化学反应，在不引入新的杂质的前提下，将氧气转化为固体，从而达到测定空气中氧气含量的目的 4.【改进实验装置】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 5.【综合考查】某化学兴趣小组对“空气中氧气含量的测定”展开学习。 【经典回顾】二百多年前，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分(实验装置如图1)。 (1)该实验中选择使用汞的优点有______(填字母)。 A．汞俗称水银，常温下呈液态，安全无毒 B．反应生成的氧化汞是固态，不影响压强 C．在汞槽中起液封作用 【实验回顾】实验室常用图2所示的方法测定空气中氧气的含量。 (2)红磷燃烧的文字表达式为 。 (3)利用此装置进行实验时，在集气瓶外点燃红磷，一方面会造成空气污染，另一方面伸进集气瓶速度慢了会使实验测定结果 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 【实验改进】利用如图3所示的改进装置进行探究。先在容积为200mL的集气瓶里装进50mL的水，再在量筒内装入100mL的水，然后按图连好仪器，接通电热棒，红磷立即被点燃。 (4)实验结束时量筒内剩余水的体积是73mL，通过以上数据测得空气中氧气含量为 。(结果保留到0.1%) (5)如图4所示，在150mL集气瓶里装满水，塞紧胶塞并关闭活塞b，打开活塞a通入氧气，把瓶里的水排入量筒，当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭活塞a，然后打开活塞b通入空气，把瓶中的水全部排入量筒。若要收集一瓶含氧气的体积分数约为60%的气体，则通入氧气的体积是 mL(取整数)。 (6)为了进一步改进实验，提高准确性，该小组向实验室借用了传感器，连接图甲装置，并测得上述实验结果，查阅资料，已知相同温度下，气体的体积之比等于压强之比。下列实验记录和分析不合理的是______(填字母)。 A．t1时刻白磷正在燃烧，观察到瓶内产生大量白烟 B．根据t2时刻瓶内的气压值，可以计算出氧气占空气体积的百分比 C．从瓶内气压达到最高点直至t2时刻，瓶内温度始终保持不变 D．t3时刻后的一段时间内瓶内气压又显著增加，其可能原因是打开了止水夹 题型4 测定空气中氧气含量的其它实验（难点） 易错提醒： 反应物选择的要求：只与空气中的氧气反应，且反应物为固体或者液体。改进装置后环保、组装简单、使用便捷。 1.【改进装置】某同学为测定空气中氧气体积分数设计如下改进实验，Y形管的容积为V，开始时注射器内的液体在处，结束时停在处。下列说法正确的是 ①快推与慢拉注射器都可以检查该装置的气密性 ②此装置环保、便捷、节约时间，便于读数 ③注射器内的水的体积对实验结果有影响 ④氧气体积分数为 ⑤实验结束后，Y形管中剩余气体具有可燃性 A．②④ B．①②⑤ C．②③④ D．①②③④⑤ 2.【加热铜粉方法】某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行如图所示实验，观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线图。下列说法不正确的是 A．铜在加热条件下能与氧气反应 B．实验过程中，固体由红色逐渐变黑 C．拐点至终点所对应的时间范围内，装置内物质的总质量逐渐减少 D．实验过程中，装置内固体中铜元素的质量分数减小 3.【数字化实验】图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量。其中与集气瓶相连的压强传感器等电子设备能将集气瓶内气体压强精确地记录并保存下来。图2、图3是红磷、木炭分别在该装置中燃烧测得的压强-时间关系图（装置气密性良好，是集气瓶内初始压强，p和分别是反应结束后恢复到室温时集气瓶内的压强。已知相同条件下集气瓶中气体的压强与气体分子数成正比），下列说法错误的是 A．燃烧匙内所装红磷的用量对实验结果是有影响的 B．两个反应开始时集气瓶中压强瞬间变大均是由燃烧瞬间产生了大量气体引起的 C．图3中，是因为反应过程中消耗的氧气分子数与生成的二氧化碳分子数相等 D．若图2中，则可推出氧气约占空气总体积的21% 题型5 空气中各成分的用途 易错提醒： 氧气能供给呼吸、支持燃烧，具有助燃性，可用于医疗急救、气焊、气割；氮气可用作保护气，制造硝酸和氮肥，也可以进行冷冻治疗；稀有气体可用于制造电光源、照明灯、闪光灯、霓虹灯等。 1.【氧气用途】关于氧气用途的叙述错误的是 A．氧气可用于医疗急救 B．氧气可用于炼钢工业 C．液态氧用作宇航飞行器发动机的燃料 D．氧气可用于气焊、气割 2.【氮气用途】空气是人类赖以生存的主要资源，我们应该保护它。下列关于空气及其成分说法不正确的是 A．空气中氧气与氮气的体积比约为1:4 B．目前计入空气质量评价的污染物包括SO2、CO2、NO2、O3等 C．氮气可用于作食品保护气，因为氮气常温下化学性质稳定 D．为改善空气质量，提倡“绿色出行”，以公共交通工具为主 3.【稀有气体用途】空气是一种宝贵的自然资源，下列有关说法正确的是 A．空气是由空气分子构成的 B．利用液氮气化吸热，医疗上可进行冷冻治疗 C．通常，空气中氧气的质量分数为21% D．稀有气体化学性质不活泼，可用于制造电光源 4.【各成分及用途】化学与生产、生活、能源、环境、健康息息相关。请将下列物质的字母序号填在相应的空格内。 A．氧气     B．氮气     C．氖气 (1)焊接金属常用的保护气是 ； (2)空气中含量最多的气体是 ； (3)能供给人体呼吸的是 ； (4)能用来制作霓虹灯的是 。 题型6 空气污染与防治 易错提醒： 空气污染指数的有害气体主要包括、、以及臭氧；导致酸雨：、NOx（氮氧化物）；空气污染指数越大、质量级别越高说明空气质量越差。 1.【空气污染指数】下列关于空气及其成分的说法中，正确的是 A．稀有气体没有任何使用价值 B．空气污染指数越大、质量级别越高说明空气质量越好 C．目前计入空气污染指数的有害气体主要包括、、以及臭氧等 D．空气中氧气含量较高且化学性质活泼 2.【主要污染物】如图为福州某日的空气质量情况，其中空气质量指数：AQI指数0~50对人体健康无影响。下列分析不正确的是 A．首要污染物是臭氧 B．二氧化硫能导致酸雨 C．污染物X可能是CO2 D．当天适合户外运动 3.【防治措施】每年的6月5日是世界环境日，我国倡导社会各界着力践行人与自然和谐共生及绿色发展理念，共同履行环保责任，呵护环境质量。 (1)空气是一种宝贵的资源，图1所示为空气成分示意图，其中X气体是 。 (2)图2是武汉市某日空气质量日报，其中首要污染物PM2.5是指大气中直径 (选填“大于”或“小于”)或等于2.5微米的颗粒物。 (3)计入空气污染指数的项目中除了可吸入颗粒物外，还包括 (填序号)等。 ①二氧化碳②二氧化硫③氮气④一氧化碳⑤臭氧 (4)为保护武汉市空气质量，在日常生活中我们能做到的减少PM2.5的措施有 。 题型7 纯净物和混合物 易错提醒： 纯净物是指由一种物质组成的物质，有固定的组成和性质，如单质或化合物； 混合物是由两种或两种以上物质组成的物质，各成分保持原有性质，没有固定组成； 1.【纯净物定义】下列生活中的物质属于纯净物的是 A．食醋 B．一氧化碳 C．自来水 D．牛奶 2.【混合物定义】从物质组成的角度分类，下列物质属于混合物的是 A．空气 B．二氧化硫 C．碳酸钙 D．氧气 3.【纯净物和混合物的判断】回答下列问题： (1)按体积分数算，空气中氮气约占 ，氧气约占 ，二氧化碳占 。 (2)判断下列物质中属于纯净物的有 ，属于混合物的有 。 ①稀有气体    ②氮气    ③澄清石灰水    ④二氧化碳    ⑤五氧化二磷    ⑥冰水共存物 4.【综合考查】(1)空气各成分中体积分数为21%的是 ，体积分数较大且化学性质不活泼的是 (填名称)。 (2)现有如下几种物质： ①洁净空气，②液氧，③五氧化二磷，④二氧化碳，⑤自来水，⑥冰水混合物。 其中属于混合物的一种是 ，属于纯净物的两种是 (填序号)。 (3)从氧气、二氧化碳、氮气、氦气、水蒸气五种气体中，按题意选择适当的物质填空(填名称)。 a.饼干露置在空气中变软了，证明空气中含有 ； b.光合作用的主要原料之一，也会产生温室效应的气体是 ； c.盛大节日可以用来充灌气球的是 ； 题型8 氧气的性质及储存 易错提醒： 氧气是一种无色、无臭的气体，密度比空气略大，不易溶于水；供给呼吸，可用作医疗急救，具有助燃性，能帮助燃烧；加压降温后，氧气变成液氧储存在蓝色钢瓶。 1.【物理性质】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．鱼能在水中生存，说明氧气易溶于水 C．氧气能使带火星的木条复燃 D．空气中氧气的质量分数约为21% 2.【氧气储存】2024年一篇报道“月壤制氧，中国试验出第一口氧气”，震惊世界。下列说法正确的是 A．鱼类能在水中生活，证明氧气易溶于水 B．氧气可作火箭发动机的燃烧剂 C．氧气可作焊接金属的保护气 D．可通过加压降温将氧气变成液氧储存在蓝色钢瓶中 3.【化学性质】有两瓶氧气，甲、乙两位同学分别如图所示的方式实验，将带火星的木条迅速伸入集气瓶中，下列有关他们观察到的实验现象的推测，正确的是 A．两根木条都不复燃 B．甲的木条复燃，乙的木条立即熄灭 C．都复燃，且甲的木条比乙的燃烧更旺 D．都复燃，且乙的木条比甲的燃烧更旺 4.【氧气用途】冰箱中常用“气调保鲜”来达到对食物保鲜的效果。其中膜分离技术实现“气调保鲜”的部分流程如图所示，利用膜分离技术进行多级分离可以实现含氧量(体积比)超过90％的“富氧空气”，下列说法正确的是 A．“富氧空气”可以提高燃烧效率，因此可以用作助燃剂 B．膜装置的主要功能是分离空气中的氧气和二氧化碳 C．“富氧空气”因纯度不够不能代替用于医疗急救 D．进入冰箱保鲜室内的气体是“富氧空气” 5.【性质综合考查】氧气是生产生活中重要的物质。 (1)下列有关氧气的描述中，不正确的是______。 A．氧气极易溶于水 B．氧气的化学性质活泼，可以和所有物质反应 C．氧气在低温、高压时能变为液体或固体 D．通常情况下氧气是一种无色、无臭的气体 (2)如图所示“氧气”要穿过迷宫，从进口顺利地走到出口，途中遇到不反应的物质才能通过(反应条件省略)。 ①“箭头”画出了“氧气”应行走的路线，“氧气”不能从甲处通过，你认为甲处放的物质是 (填字母) A．硫 B．水 C．氮气 ②氧气在进迷宫过程中，碰到了三种能阻止它前进的物质，这三个反应的基本反应类型 (填“相同”或“不相同”)。 ③请写出铁丝燃烧的反应文字(符号表达式) 。 题型9 物质在氧气中燃烧 易错提醒： 碳在氧气中燃烧，发出白光，生成使澄清石灰水变浑浊的气体；硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，生成一种有刺激性气味的气体；铁丝燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体。 1.【铁丝燃烧】铁丝在氧气中燃烧的实验中，下列做法错误的是 A．在集气瓶底部铺一层细沙 B．把光亮的铁丝盘成螺旋状 C．点燃系在铁丝下端的火柴，立即插入盛有氧气的集气瓶中 D．待火柴快燃尽时，再将铁丝慢慢插入集气瓶中 A．韧性强 B．吸能性 C．强度高 D．耐腐蚀 2.【硫粉燃烧】下图是硫粉分别在空气和氧气里燃烧的实验。下列说法正确的是 A．硫在氧气里燃烧发出微弱的淡蓝色火焰 B．集气瓶中放入水主要是防止集气瓶底炸裂 C．硫燃烧的剧烈程度主要与氧气的浓度有关 D．该实验无需放在通风橱内进行 3.【木炭燃烧】木炭在氧气中燃烧发生化学反应，下列说法正确的是 A．反应条件——加热 B．基本反应类型——氧化反应 C．物质变化——产生使澄清石灰水变浑浊的气体 D．反应现象——发黄光，有气体产生 4.【镁条燃烧】下列物质能在空气中剧烈燃烧，发出耀眼白光的是 A．铁丝 B．蜡烛 C．镁条 D．木炭 C 5.【蜡烛燃烧】某同学通过微型实验探究蜡烛燃烧的产物，通过数字化实验监测密闭容器内蜡烛燃烧时氧气、二氧化碳和水蒸气含量的变化，形成如图所示三条曲线。下列说法错误的是 A．用注射器抽气并振荡，可观察到石灰水变浑浊 B．微型实验可探究出蜡烛燃烧的部分产物 C．数字化实验能为科学探究提供更为直观的证据 D．蜡烛燃烧生成和对应的曲线是a和c 题型10 不同物质与氧气反应的比较（重点） 易错提醒： 氧气含量越高，反应越剧烈；现象是实验中能直接观察到的“事实”，结论是基于现象推导得到的“判断”和“规律”。 1.【结论和现象区分】下列对有关实验的现象描述正确的是 A．红磷在空气中剧烈燃烧，有白雾生成 B．红热木炭放入盛有氧气的集气瓶中，发出白光，产生气体 C．铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中，火星四射，生成黑色固体 D．硫粉在氧气中燃烧时，发出淡蓝色火焰，生成二氧化硫气体 2.【燃烧对比】利用数字传感器在密闭容器中进行探究空气中氧气含量的实验，图1、图2是测得红磷和木炭分别在集气瓶中燃烧的压强—时间关系图(该装置气密性良好，是集气瓶内初始压强，p和p＇分别是反应结束后恢复到室温时集气瓶内的压强)。下列说法不正确的是 A．实验时，红磷的多少对实验结果无影响 B．反应开始时集气瓶中压强瞬间变大是由燃烧放热造成的 C．，p＇≈p0是由反应前后气体的量的变化造成的 D．只可根据图1推出空气中氧气的含量 3.【氧气浓度差异】纳米铁粉在空气中能自燃并生成一种红色氧化物。结合铁丝在空气中不能燃烧，而在氧气中能剧烈燃烧的事实，某同学得出的下列结论中，不正确的是 A．纳米铁粉在空气中自燃的红色产物不是四氧化三铁 B．相同的反应物在不同条件下生成物可能不同 C．铁丝在空气中不能燃烧是因为温度不够 D．反应物间的接触面积大小是反应能否发生的因素之一 4.【燃烧综合考查】化学科学十分重视实证和理性思维。在课堂学习中，通过选用典型物质进行实验，来探究物质的有关性质。如图所示是探究氧气化学性质的实验，请回答： (1)实验一：木炭在图②中燃烧与在图①中燃烧剧烈程度 (选填不同”或“相同”)。图③的实验目的是 。 (2)实验二：图⑤的实验过程中没有观察到明显的火星四射现象，可能的原因是 。 (3)实验三：观察到硫在氧气中比在空气中燃烧得更旺，生成 (填现象)的气体，反应的文字表达式为 。集气瓶⑦底预先放少量水来吸收生成气体二氧化硫，说明二氧化硫具有的物理性质是 。 (4)比较归纳： a．集气瓶⑤⑦里都预先加入少量水，但其目的各不相同。集气瓶⑤加少量水的目的是 。 b．根据上述实验，说明氧气的化学性质 (填“活泼”或“不活泼”)。 c．比较三个反应的文字表达式，共同点有 (写一点)。 题型11 氧化反应和缓慢氧化 易错提醒： 氧化反应：物质与氧气的反应；有些氧化反应进行的很慢，甚至不容易被察觉，叫做缓慢氧化。 1.【缓慢氧化的定义】下下列不属于“缓慢氧化”过程的是 A．灯泡通电发光发热 B．人类的呼吸作用 C．动植物体的腐烂 D．钢铁制品的锈蚀 2.【氧化反应意义】安溪铁观音茶叶采用真空包装，目的是减少包装袋内的 A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体 3.【氧化反应判断】符合如图中C部分的化学反应的文字表达式是 A．硫+氧气二氧化硫 B．石蜡+氧气水+二氧化碳 C．二氧化碳+水→碳酸 D．氢气+氧化铜铜+水 4.【氧化反应定义】下列说法中正确的是 A．铁丝在空气中加热能剧烈燃烧，火星四射 B．物质发生氧化反应时总会发光、放热 C．红磷可以在空气中燃烧，产生大量白雾 D．食物的腐败与动植物的呼吸都是常见的氧化反应 题型12 化合反应和分解反应 易错提醒： 分解反应为一种反应物分解生成两种或两种以上物质的反应，化合反应为两种或两种以上物质反应生成一种物质的反应。 1.【化合反应定义】归纳氧气与其他物质的反应规律，下列结论不正确的是。 A．如碳、铁等单质与氧气发生的反应既是化合反应又是氧化反应 B．石蜡与氧气的反应属于氧化反应，但不属于化合反应 C．物质与氧气发生燃烧一定是化学变化 D．氧化反应都是化合反应 2.【分解反应定义】下列有关氧化反应、化合反应和分解反应的说法，不正确的是 A．物质与氧气发生的反应属于氧化反应 B．一个反应如果是分解反应，就不可能同时是化合反应 C．化合反应不一定是氧化反应，氧化反应不一定是化合反应 D．生成两种或两种以上物质的反应一定是分解反应 3.【反应判断】下列反应中，属于化合反应的是 A．碳酸钙氧化钙+二氧化碳 B．甲烷+氧气二氧化碳+水 C．铁+氧气四氧化三铁 D．锌+硫酸=硫酸锌+氢气 4.【反应区分】下列反应中，既不属于化合反应，又不属于分解反应的是 A．酒精+氧气水+二氧化碳 B．氢气+氧气水 C．碱式碳酸铜氧化铜+水+二氧化碳 D．氧化钙+水→氢氧化钙 5.【反应关系】化学概念间有包含、并列、交叉等不同的关系，下列选项符合如图所示关系的是 A B C D X 化合反应 纯净物 物理变化 氧化反应 Y 化学反应 混合物 化学变化 化合反应 A．A B．B C．C D．D 6.【化合反应填空】小丽同学学习了氧气的化学性质后，整理了如图所示关系图： (1)写出反应①的实验现象： ；写出反应①的文字表达式 ；进行①实验时，要预先在集气瓶中装少量水的目的是 ； (2)反应②的基本反应类型为 ； (3)写出反应③的文字表达式 ；进行③实验时，有如下注意事项：要预先在集气瓶中装少量的水或细沙的目的 ；铁丝要拧成螺旋状的目的是 ；铁丝末端绑一根火柴目的是 。 题型13 制取氧气的方法（重点） 易错提醒： 制取氧气分为实验室制取和工业制取，工业制取氧气是利用氮气和氧气的沸点不同而将氮气和氧气分离，实验制取氧气分为：加热高锰酸钾制取氧气，分解过氧化氢制取氧气。 1.【工业制取氧气】空气是一种宝贵的自然资源。请回答下列问题。 (1)科学家研制的“人造空气”可供航天员呼吸。“人造空气”中氮气的体积分数约为70%，比地 球上空气中氮气的体积分数 （填“大”或“小”）。 (2)如图1为工业制取氧气的部分流程示意图，请根据图示回答相关问题： ①液态空气在空气分馏塔中蒸发可分离出氧气和氮气，原理是利用氮气和氧气的 （填“密度”或“沸点”）不同而将氮气和氧气分离，该过程属于 （填“物理变化”或“化学变化”）。 ②已知氧气的沸点是-183℃，氮气的沸点是-196℃。当打开一个装有液态空气的容器盖，并将一根燃着的木条置于容器口上方，观察到的现象是 ，请说明原因 。 (3)冰箱中常用“气调保鲜”来达到对食物保鲜的效果。如图2所示是工业上用膜分离技术实现 “气调保鲜”的流程。在空气分离后，可用作冰箱保鲜室内的气体是 （填“富氧空气”或 “富氮空气”）。 2.【过氧化氢制取氧气】设计数字化实验探究过氧化氢的分解(见表)，图中曲线、、分别表示实验①、②、③装置内气体压强与时间的关系。由实验得出的结论错误的是 表:过氧化氢溶液中加入试剂的种类和用量 实验 溶液 加入试剂 ① 15mL 4%的溶液 无 ② 0.2g粉末 ③ 0.2g粉末 A．在常温下分解缓慢 B．和都能使分解加速 C．使分解加速的效果比好 D．实验②和③中，等质量完全分解产生氧气质量不相等 3.【高锰酸钾制取氧气】用高锰酸钾制氧气的操作过程，错误的是 A．检查气密性 B．制取气体 C．收集气体 D．检查气体 A．A B．B C．C D．D 题型14 实验室制取氧气仪器和装置的选择（难点） 易错提醒： 发生装置分为：固固加热型（加热高锰酸钾制取氧气）、固液常温型（分解过氧化氢制取氧气）；收集装置：排水法、向上排空气法、向下排空气法。 1..【仪器选择】实验室用高锰酸钾制取氧气的实验中，不需要使用的一组仪器是 A．大试管、铁架台 B．酒精灯、水槽 C．集气瓶、导管 D．烧杯、玻璃棒 2.【发生装置选择】现有下列A、B、C、D、E五种实验装置： 根据题意， (1)写出A装置中除导管之外的玻璃仪器的名称 、 。 (2)加热高锰酸钾制取氧气，所选发生装置为上述装置中的 ，收集较纯净的氧气最好选 装置。则当实验中观察到 时可以开始收集气体，反应的文字或符号表达式为： ，实验结束后要先将导管移出水面后熄灭酒精灯，原因是 。 (3)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气。常温下氨气(NH3)是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小。氨气极易溶于水。制取并收集NH3，应该从上图中选择的发生装置是 ，收集装置是 。 (4)某气体只能用向上排空气法收集，说明该气体具有 的物理性质。 3.【收集装置】实验室制取氧气的实验装置如图所示。 (1)写出图中仪器的名称：① ；② 。 (2)实验室用过氧化氢制取氧气需要选择的装置是 ，加热高锰酸钾制取氧气的文字表达式为 。 (3)若用 C 装置收集氧气，当 时开始收集；能用E装置收集氧气的原因是 。 (4)实验时用C装置收集到的氧气不纯，可能的原因是 。 4.【验满装置】下图是氧气的实验室制备、收集、验满、验证性质的操作，其中正确的是 A．制备 B．收集 C．验满 D．验证性质 题型15 实验室制取氧气的操作注意事项 易错提醒： 试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流试管炸裂；收集完气体时，应该先将导管移出水面，再熄灭酒精灯；加热高锰酸钾制取氧气时，瓶口放一团棉花，可以防止加热时试管内的粉末进入导管；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；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 1.【发生装置的要求】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.【先后顺序要求】下列有关实验操作的“先”与“后”的说法中，正确的是 A．制取气体时，先装药品，后检查装置的气密性 B．加热高锰酸钾并用排水法收集氧气实验结束时，先熄灭酒精灯，后倒掉水 C．用托盘天平称量物质时，先加质量小的砝码，后加质量大的砝码 D．加热试管时，先使试管底部均匀受热，后用酒精灯的外焰固定加热 3.【收集的要求】实验室用高锰酸钾制取氧气时，下列做法错误的是 A．在试管口放一团棉花，防止粉末状物质进入导管 B．导管口开始有气泡放出时不要立即收集，以免收集到的气体不纯 C．用高锰酸钾制取所需氧气后，要先熄灭酒精灯，然后再把导管移出水面，防止水槽中的水沿导管倒吸，使试管骤冷破裂 D．将收集满氧气的集气瓶正放在桌面上 4.【位置要求】实验室制取氧气的装置中，有关几个“口”位置的描述正确的是 A．装高锰酸钾的试管口应略向下倾斜 B．用排空气法收集氧气时，集气瓶口应向下 C．用高锰酸钾制取氧气时，在导管口放一团棉花 D．用排水集气法收集氧气时，导管口应先伸入集气瓶中再加热 5.【正确操作】下列关于的制取、验满及性质实验操作错误的是 A．制备B．收集C．验满D．助燃性 题型16 实验室制取氧气的综合考查（重点） 易错提醒： 改良装置优点：试剂较少，节约试剂，操作简单，现象明显；明确每个实验步骤的细节，避免出现误差。 1.【改进装置】创新小组同学设计如图装置进行氧气的制取与性质实验。如图所示，先往V形玻璃管A处注入过氧化氢溶液，后加热B处下方使硫粉燃烧，产生气体通入C处试管内盛放水。下列对于该实验的分析正确的是 A．注入过氧化氢溶液后A处二氧化锰粉末逐渐消失 B．硫粉燃烧产生淡蓝色火焰、放出热量 C．C处水的作用是吸收氧气 D．该实验具有节约试剂、操作简单等优点 2.【其他装置】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 3.【异常现象分析】对下列实验中出现的异常现象分析不合理的是 A．做铁丝在氧气中燃烧时集气瓶底炸裂——刚点燃火柴就将铁丝伸入集气瓶 B．高锰酸钾制氧气用排水法收集氧气纯度低——导管口一有气泡就开始收集 C．高锰酸钾制氧气用排水法收集时，始终收集不到较纯的——装置漏气 D．给试管里的固体加热时造成试管炸裂——固定时未将试管口略向下倾斜 4.【综合考查】兴趣小组同学研究了实验室和生活中氧气的制法，请回答下列问题。 (1)实验室制氧气。 ①写出标号仪器的名称：a ，b 。 ②实验室用高锰酸钾制取氧气时，向试管中加入高锰酸钾粉末时，为避免试剂沾在管口或管壁上，正确的操作是 。若选用装置A作为该反应的发生装置，需要进行的改进是 。能用装置E收集氧气的原因是 。 ③为了产生平稳的氧气流并实时观察气流速率，可选择的发生装置和收集装置是 (填字母)。 (2)兴趣小组设计了一款简易供氧器，如下图所示。 ①该供氧器的制氧原理有两步化学反应： 第一步：过碳酸钠遇水分解出碳酸钠和过氧化氢。 第二步：过氧化氢与二氧化锰混合生成氧气，写出该反应的符号表达式 。 ②选择制作简易供氧器的反应原理时，需要考虑的因素有 。(填字母) a．原料是否廉价易得   b．反应速率是否适中   c．实验条件是否易于控制   d．是否安全、环保 (3)利用数字传感器可以形象地比较过氧化氢溶液在有无催化剂条件下的分解速率，某兴趣小组利用下列装置，测得瓶内气压随时间的变化如图所示： ①由图分析可知：曲线 (填“a”或“b”)表示没有二氧化锰条件下发生的反应。 ②请从催化剂的角度解释，在实验过程中，上述两个反应虽然化学反应速率不同，但完全反应后两个装置内压强相同的原因是 。 题型17 实验室制取氧气的图像问题 易错提醒： 加热高锰酸钾制取氧气，反应后固体质量减少；分解过氧化氢制取氧气，二氧化锰是催化剂，反应前后本身质量和化学性质不变。 1.【固体质量变化】实验小组按图1所示的装置加热高锰酸钾制氧气，图2表示试管内固体的质量随着加热时间的变化关系，下列分析正确的是 A．M点时导管口会冒出的气泡是氧气 B．在图1的N点时刻，导管口无气泡放出 C．P点得到的固体属于纯净物 D．图1中的棉花可以防止加热时试管内的粉末状物质进入导管 2.【正确图像关系】下列图像能正确表示对应变化关系的是 A．图甲：利用红磷燃烧测定空气中氧气的含量，集气瓶中气体压强随时间的变化 B．图乙：利用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，二氧化锰的质量随反应时间的变化 C．图丙：加热高锰酸钾制取氧气，固体物质的种类随加热时间的变化 D．图丁：用两份等质量等浓度的过氧化氢溶液制取氧气，其中一份加入了少量催化剂，产生氧气的质量随反应时间的变化 3.【气密性对比】在实验室和生活中选择合适的试剂和装置可以制取气体。 图甲是实验室常用来制取气体的装置。 (1)写出图中①仪器名称 。 (2)组装A装置时，依据酒精灯 (填“外焰”或“内焰”)的高度调节试管高度。 (3)实验前，用图乙所示方法检查装置气密性时，如果气密性良好，很快会出现的现象是___________(填字母序号)。 A． B． C． (4)实验室用电石(固体，主要成分CaC2)和水反应制取乙炔(C2H2)气体，该反应极剧烈，为控制反应速率，发生装置应选 (填序号)。 (5)如图所示，实验室制取氧气时，在试管中加热一定质量的高锰酸钾，随着实验的进行，纵坐标不能表示的是___________。 A．氧气的质量 B．二氧化锰的质量 C．锰酸钾的质量 D．高锰酸钾的质量 题型18 催化剂 易错提醒： 催化剂是指在化学反应中能改变化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后均不发生改变的物质。 1.【催化剂的定义】化学学科核心素养展现了化学课程对学生发展的重要性。下列说法不正确的是 A．化学观念：催化剂能改变化学反应的速率，也能增加生成物的质量 B．科学思维：“冰，水为之，而寒于水”——物质的状态不同，物理性质不同 C．科学探究与实践：将干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方，发现烧杯内壁有水雾出现，证明蜡烛燃烧的产物中含有水蒸气 D．科学态度与责任：厨余垃圾可自制花肥，物质发生缓慢氧化 2.【催化剂的作用】过氧化氢制取氧气时，若忘记加入二氧化锰，其结果是 A．不产生氧气 B．生成氧气速率慢 C．产生氧气质量减少 D．对反应无影响 3.【催化剂的特点】下列有关催化剂的说法正确的是 A．在化学反应后其质量增加 B．在化学反应后其化学性质发生了变化 C．催化剂能改变化学反应速率 D．没有催化剂化学反应就不能发生 题型19 有关催化剂的探究实验 易错提醒： 把握催化剂只是改变反应速率，不能改变生成物的质量，催化剂本身质量和化学性质不变的特点做题。催化剂的种类不止一种，也不是只针对一种反应。 1.【催化剂的种类】逻辑推理是化学学习常用的思维方法．某研究性学习小组在“寻找新的催化剂”的实验中发现：将部分生锈的铁钉放入过氧化氢溶液，也可以加快过氧化氢的分解速率。于是他们对此展开探究： 【提出问题】什么物质是该反应的催化剂？ 【猜想与假设】 (1)猜想一：铁钉表面含有的氧化铁是过氧化氢分解的催化剂； 猜想二：铁钉里的 是过氧化氢分解的催化剂。 【进行实验】 (2)请完善下面表格。 实验操作 实验现象 实验结论 实验Ⅰ：取10mL5%的过氧化氢溶液于试管中，加入一定质量的氧化铁粉末，并将一根带火星的小木条置于试管口，观察现象 猜想一成立 实验Ⅱ：取 的过氧化氢溶液于另一支试管中，加入相同质量的铁粉，并将一根带火星的小木条置于试管口，观察现象 无明显现象 【交流讨论】同学们讨论后一致认为此实验结论不够严谨，实验Ⅰ还不能够确切地说明氧化铁就是过氧化氢分解的催化剂。 【继续探究】小组同学补做以下实验，进而确认了该实验结论。 (3)①实验前称量氧化铁粉末的质量为； ②完成实验Ⅰ： ③待反应结束，将实验Ⅰ试管里的物质进行过滤、洗涤、干燥，称量氧化铁粉末的质量为，且 （填“>”“=”或“<”）； ④把它再加到5%的过氧化氢溶液中， ，观察到产生大量气泡，小木条复燃。该步骤的目的是 ⑤写出该反应的化学方程式是 。 【拓展延伸】 (4)为探究氧化铁的催化效果，小组同学将过氧化氢溶液平均分成两等份a和b，只向b中加入少量氧化铁，另一份不做处理．则生成氧气的质量（m）与反应时间（t）的关系的图像正确的是______（填字母）。 A．B．C．D． 2.【验证催化剂作用】小林探究H2O2分解生成氧气速率的影响因素，借助如图1所示实验装置(夹持装置略去)，进行了三次实验，三次实验的部分设计如表所示： 实验1 实验2 实验3 MnO2的质量/克 0.5 0.5 0.5 5%的H2O2的体积/毫升 40 40 40 水浴温度/℃ 20 40 60 产生50mL氧气的时间 20s 13s 10s (1)此实验探究 。 (2)继续实验，发现过氧化氢浓度对该反应速率有影响。进行探究过氧化氢浓度对该反应速率的影响实验时，需要控制相同的因素是______(填标号)。 A．催化剂的种类 B．催化剂的质量 C．水浴温度 D．过氧化氢溶液的浓度 (3)在三次实验中，通过定量测定 来比较H2O2分解反应速率的大小。 (4)请写出图1实验中发生反应的文字表达式 。 (5)实验结束后若要证明MnO2是催化剂，还必须证明它在反应前后 和 不变。 (6)小金通过实验发现，不同的金属氧化物对过氧化氢分解速率的影响。他在等体积的三个锥形瓶中加入40mL5%的H2O2溶液，分别加入MnO2、Fe2O3、CuO根据实验数据绘制了氧气体积和时间变化的曲线图(图2)。观察该图回答问题： 催化效果最好的是 ，不论使用哪种催化剂，最终获得的氧气的量相同，原因是 。 3.【改良装置】某化学兴趣小组对氧气的制取和性质实验装置进行了如下改进，向装置A中加入适量的二氧化锰和50、30%的过氧化氢溶液，装置B中加入少量水，请回答下列问题。 (1)为控制反应速率，获得平稳的气流，装置A中锥形瓶内应盛放的试剂是 。 (2)打开分液漏斗活塞后，要检验产生的气体是氧气，应打开 (填“”或“”)，实验中未观察到带有火星的木条复燃，其原因可能是 。 (3)实验开始一段时间后，①若关闭、打开，取下装置B的橡胶塞，在打磨光亮的铁丝下端系一根火柴，点燃火柴，待火柴快燃尽时伸入瓶中，B中观察到的现象是 ，锥形瓶中预先盛放少量水的目的是 ；②若同时关闭，将点燃的木炭装入燃烧匙中，固定好装置B，观察到烧杯C中导管口有气泡产生，溶液变浑浊，则烧杯C中盛放的试剂是 。 题型20 探究简易供氧器的制作 易错提醒： 发生装置：反应物的状态和反应物条件；收集装置：密度是否比空气大，能否溶于水且是否与水反应。 1.【简易供氧器】如图所示是某兴趣小组设计的简易供氧器，下列有关说法不正确的是 A．反应仓相当于实验室制取氧气的发生装置 B．过滤仓中气泡的多少可以判断氧气排出的快慢 C．输出的氧气可作为燃料 D．该装置可以给鱼缸中的鱼供氧气 2.【自制制氧机】兴趣小组利用生活用品自制了一个简易制氧机如图所示，下列分析不合理的是 A．试剂A可能是过氧化氢溶液，B可能是二氧化锰 B．装置甲可用于实验室制氢气 C．该装置可调控反应的发生与停止 D．通过乙瓶中的气泡可观察氧气的流速 3.【改良制氧机】小强同学利用如图装置测定氧气的体积，根据实验分析，下列说法不正确的是 A．反应前锥形瓶中应先加二氧化锰，再滴加过氧化氢溶液 B．等水槽中导管口气泡连续均匀冒出时方可将满水的量筒倒扣于导管上 C．锥形瓶中原有的空气对该实验的测量无影响 D．测量氧气体积时仰视读数，造成的结果偏大 1 / 1学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 空气和氧气 题型1 拉瓦锡测定空气组成的实验 题型2 空气的成分及体积分数 题型3 红磷燃烧测定空气中氧气含量（重点） 题型4 测定空气中氧气含量的其它实验 （难点） 题型5 空气中各成分的用途 题型6 空气污染与防治 题型7 纯净物和混合物 题型8 氧气的性质及储存 题型9 物质在氧气中燃烧 题型10 不同物质与氧气反应的比较（重点） 题型11 氧化反应和缓慢氧化 题型12 化合反应和分解反应 题型13 制取氧气的方法（重点） 题型14 实验室制取氧气仪器和装置的选择（难点） 题型15 实验室制取氧气的操作注意事项 题型16 实验室制取氧气的综合考查（重点）题型17 实验室制取氧气的图像问题 题型18 催化剂 题型19 有关催化剂的探究实验 题型20 探究简易供氧器的制作 题型1 拉瓦锡测定空气组成的实验 易错提醒： 拉瓦锡是在密闭实验装置中利用汞与氧气在加热条件下反应生成氧化汞，氧化汞在加强热条件下反应生成汞与氧气的实验，得出空气是由氮气和氧气组成的。要对实验原理理解到位，明确实验现象与结论的关联性。 1.【实验装置】如图所示是测定空气中氧气的含量的实验装置，下列说法正确的是 A．实验前不需要检查装置的气密性 B．观察到曲颈甑中有红色粉末生成时即可以停止加热 C．充分反应后，汞槽中有 体积的汞进入曲颈甑 D．曲颈甑中发生反应的文字表达式为：汞+氧气氧化汞 【答案】D 【详解】A、该实验是探究空气中氧气的含量，所以该实验在密闭体系中进行，因此实验前要检查装置的气密性，说法错误，不符合题意； B、实验过程中，汞与氧气在加热条件下反应生成氧化汞，曲颈甑中会出现红色粉末，为了确保装置内氧气完全反应，需要等到反应结束后再停止加热，不能在观察到曲颈甑中有红色粉末生成时就停止加热，说法错误，不符合题意； C、曲颈甑中汞与氧气在加热条件下反应生成氧化汞，氧气被消耗，气体减少，压强减小，汞槽中的汞被吸入曲颈甑，吸入的汞体积等于消耗的氧气体积，而不是汞槽中体积的汞进入曲颈甑，说法错误，不符合题意； D、曲颈甑中汞与氧气在加热条件下反应生成氧化汞，文字表达式为，说法正确，符合题意。 故选：D。 2.【现象推导结论】拉瓦锡利用如图实验研究空气成分，下列说法合理的是 A．汞槽和曲颈甑中汞的作用都是消耗氧气 B．曲颈甑中的汞量过少不影响测定结果 C．结束加热后不需冷却，立即测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度 D．实验结束后，发现曲颈甑中剩余气体不支持燃烧，说明空气为混合物 【答案】D 【详解】A、曲颈甑中汞在加热条件下与氧气反应生成氧化汞，汞槽中汞的作用是形成液封，说法错误，不符合题意； B、曲颈甑中的汞量过少，则曲颈甑中的氧气不能完全反应，从而影响测定结果，说法错误，不符合题意； C、结束加热后不冷却，立即测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度，此时剩余气体在受热状态下，处于膨胀状态，会使测定结果偏小，应在冷却至室温后再测定，说法错误，不符合题意； D、实验结束后，发现曲颈甑中剩余气体不支持燃烧，说明空气中至少存在两种物质，进一步说明空气为混合物，说法正确，符合题意。 故选：D。 3.【实验对比】英国科学家波义耳和法国化学家拉瓦锡曾做过貌似相同的两个实验，实验如下图，关于这两个实验的说法正确的是 A．两个实验均可用于测定空气中氧气的含量 B．两个实验中，曲颈甑内汞的表面都有黑色物质生成 C．拉瓦锡的实验中，玻璃钟罩内汞的液面逐渐上升，达到一定高度后不再变化 D．两个实验中，汞的用量多少对实验没有影响 【答案】C 【详解】A、波义耳的实验装置不是密封体系，外界空气可以进入，不能用于测定空气中氧气的含量；拉瓦锡的实验装置是密封的，可以用于测定空气中氧气的含量，A选项错误； B、在加热条件下，汞和氧气反应生成的是红色的氧化汞，不是黑色物质，B选项错误； C、拉瓦锡的实验中，曲颈甑内的汞与氧气反应，消耗氧气使玻璃钟罩内压强减小，汞槽中的汞在大气压的作用下进入玻璃钟罩，当氧气被耗尽后，汞的液面就不再上升，C选项正确； D、若汞的用量不足，就不能将装置内的氧气完全消耗，会影响实验结果，D选项错误。 故选：C。 题型2 空气的成分及体积分数 易错提醒： 氮气约占78%、氧气约占21%、稀有气体约占0.94%、二氧化碳约占0.03%、其他气体和杂质约占0.03%，会分析阅读成分示意图。 1.【空气成分】空气是一种宝贵的资源。如图为空气成分示意图，下列说法不正确的是 A．a表示氮气 B．b表示氧气 C．其他成分中包括二氧化碳和稀有气体等 D．a的化学性质稳定，不与任何物质发生反应 【答案】D 【详解】由图可知： a（78%）表示氮气； b（21%）表示氧气； 其余1%包括二氧化碳、稀有气体等。 其中氮气虽然化学性质较稳定，但在放电、高温高压等特殊条件下仍可与其他物质（如与氢气合成氨）发生反应，因此说“氮气不与任何物质发生反应”是不正确的； 故选D。 2.【成分体积分数】空气的成分是①氧气②氮气③稀有气体④二氧化碳及其他气体杂质。按体积分数由少到多顺序排列正确的是 A．①②③④ B．②①③④ C．①②④③ D．④③①② 【答案】D 【详解】空气中各成分按体积计算，氮气约占78%、氧气约占21%、稀有气体约占0.94%、二氧化碳约占0.03%、其他气体和杂质约占0.03%，故按体积分数由少到多顺序排列为④③①②，故选：D。 3.【含量最多】空气中含量最多的气体是 A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体 【答案】B 【分析】本题考查空气的成分。空气是一种混合物，主要成分包括氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等。其中，氮气（N2）的含量最高，约占空气总体积的78%；氧气（O2）次之，约占21%；二氧化碳（CO2）含量很低，仅约0.03%；稀有气体（如氦、氖、氩等）总量约0.94%。 【详解】A、氧气是空气的第二大成分，约占21%，但并非最多。此选项错误，不符合题意； B、氮气是空气中含量最高的气体，约占78%。此选项正确，符合题意； C、二氧化碳在空气中含量极低，仅约0.03%，不是主要成分。此选项错误，不符合题意； D、稀有气体总量约0.94%，虽高于二氧化碳，但远低于氮气，不是最多的。此选项错误，不符合题意； 故选：B 题型3 红磷燃烧测定空气中氧气含量（重点） 易错提醒： 实验原理：瓶内的压强小于外界大气压，打开弹簧夹，在大气压的作用下，烧杯中的水会顺着导管进入集气瓶，集气瓶进入水的体积即为减少氧气的体积。实验结论：氧气约占空气总体积的五分之一。 1.【实验装置】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。 2.【实验误差】某班同学用如下图所示的装置测定空气中氧气的含量。实验结束后，甲同学的集气瓶内液面上升明显大于瓶内空气体积的，乙同学的集气瓶内液面上升明显小于瓶内空气体积的，下列对这两种现象解释合理的是 ①甲同学可能没夹紧弹簧夹    ②甲同学可能没塞紧橡胶塞 ③乙同学所用红磷的量可能不足    ④乙同学可能插入燃烧匙太慢 A．①②③④ B．只有①③ C．只有②④ D．只有①②③ 【答案】B 【详解】①若甲同学没夹紧弹簧夹，反应放出大量的热，装置内压强增大，有空气从导管逸出，因此装置冷却后进入的水多，使测定结果偏大，说法正确； ②若甲同学未塞紧瓶塞，装置漏气，在冷却过程中有外界的空气进入瓶中，使测定结果偏小，说法错误； ③若乙同学使用红磷的量不足，不能完全消耗装置内的氧气，使测定结果偏小，说法正确； ④若乙同学插入燃烧匙速度太慢，会使集气瓶中的部分气体受热膨胀逸出，导致测定结果偏大，说法错误； 故解释合理的只有①③。 故选B。 3.【对比实验】化学兴趣小组的同学们学习了“空气中氧气含量的测定”实验后，对教材实验进行了归纳和总结，下列关于相关实验的说法错误的是 A．实验1拉瓦锡用汞的优点是：汞能将密闭装置内空气中的氧气几乎消耗尽 B．实验2不能用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量 C．实验3硬质玻璃管中空气的体积为44mL，注射器中空气的体积为36mL，反应后注射器内剩余气体的体积为24mL，则空气中氧气的体积分数为25% D．三个实验的原理都是利用化学反应，在不引入新的杂质的前提下，将氧气转化为固体，从而达到测定空气中氧气含量的目的 【答案】C 【详解】A、汞只能与空气中的氧气反应，且该实验采用加热而不是点燃，持续时间很长，能够尽可能让装置内的空气几乎耗尽，不符合题意； B、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，不能用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量，不符合题意； C、实验3中利用铜粉消耗氧气，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，注射器活塞向右移动，注射器内减少的体积就是消耗氧气的体积，则测得空气中氧气的体积分数为：，符合题意； D、实验1中利用汞和氧气在加热的条件下反应生成氧化汞，实验2中红磷燃烧生成五氧化二磷，实验3中铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，三个实验的原理都是利用化学反应，在不引入新的杂质的前提下，将氧气转化为固体，导致装置内压强减小，利用压强差测出消耗氧气的体积，然后测定空气中氧气的含量，不符合题意。 故选C。 4.【改进实验装置】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。 5.【综合考查】某化学兴趣小组对“空气中氧气含量的测定”展开学习。 【经典回顾】二百多年前，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分(实验装置如图1)。 (1)该实验中选择使用汞的优点有______(填字母)。 A．汞俗称水银，常温下呈液态，安全无毒 B．反应生成的氧化汞是固态，不影响压强 C．在汞槽中起液封作用 【实验回顾】实验室常用图2所示的方法测定空气中氧气的含量。 (2)红磷燃烧的文字表达式为 。 (3)利用此装置进行实验时，在集气瓶外点燃红磷，一方面会造成空气污染，另一方面伸进集气瓶速度慢了会使实验测定结果 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 【实验改进】利用如图3所示的改进装置进行探究。先在容积为200mL的集气瓶里装进50mL的水，再在量筒内装入100mL的水，然后按图连好仪器，接通电热棒，红磷立即被点燃。 (4)实验结束时量筒内剩余水的体积是73mL，通过以上数据测得空气中氧气含量为 。(结果保留到0.1%) (5)如图4所示，在150mL集气瓶里装满水，塞紧胶塞并关闭活塞b，打开活塞a通入氧气，把瓶里的水排入量筒，当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭活塞a，然后打开活塞b通入空气，把瓶中的水全部排入量筒。若要收集一瓶含氧气的体积分数约为60%的气体，则通入氧气的体积是 mL(取整数)。 (6)为了进一步改进实验，提高准确性，该小组向实验室借用了传感器，连接图甲装置，并测得上述实验结果，查阅资料，已知相同温度下，气体的体积之比等于压强之比。下列实验记录和分析不合理的是______(填字母)。 A．t1时刻白磷正在燃烧，观察到瓶内产生大量白烟 B．根据t2时刻瓶内的气压值，可以计算出氧气占空气体积的百分比 C．从瓶内气压达到最高点直至t2时刻，瓶内温度始终保持不变 D．t3时刻后的一段时间内瓶内气压又显著增加，其可能原因是打开了止水夹 【答案】(1)BC (2)红磷+氧气五氧化二磷 (3)偏大 (4)18.0% (5)75 (6)C 【详解】（1）)A.汞俗称水银，常温下呈液态，但有毒，故选项不符合题意；B.反应生成的氧化汞是固态，几乎不影响装置内气体压强，故选项符合题意；C.汞常温下呈液态，便于形成液封，使玻璃钟罩内形成密闭空间，故选项符合题意；故选：BC。 （2）红磷与空气中的氧气反应生成五氧化二磷，反应的文字表达式为:。 （3）燃烧匙伸入集气瓶太慢，导致部分气体受热膨胀逸出装置，最终导致进入集气瓶中的水偏多，则使测定结果偏大。 （4）红磷燃烧能够消耗空气中的氧气，氧气消耗后，容器中的气压减小，在外界大气压作用下，水进入容器，进入容器中的水的体积即为容器中消耗的氧气体积，则空气中氧气含量为:100%＝18.0%,故答案为：18.0%； （5）若按氧气占空气总体积的进行计算，即氧气占空气总体积的，设通入氧气的体积为x，则100%＝60%，得x＝75mL； （6）A.t1时刻白磷正在燃烧，观察到瓶内产生大量白烟，故A正确； B.已知相同温度下，气体的体积之比等于压强之比，根据t2时刻瓶内的气压值，可以计算出氧气占空气体积的百分比，故B正确； C.从瓶内气压达到最高点直至t2时刻，瓶内温度先升高后下降，故C错误； D、t3时刻后的一段时间内瓶内气压又显著增加，其可能原因是打开了止水夹，故D正确； 综上，故选：C。 题型4 测定空气中氧气含量的其它实验（难点） 易错提醒： 反应物选择的要求：只与空气中的氧气反应，且反应物为固体或者液体。改进装置后环保、组装简单、使用便捷。 1.【改进装置】某同学为测定空气中氧气体积分数设计如下改进实验，Y形管的容积为V，开始时注射器内的液体在处，结束时停在处。下列说法正确的是 ①快推与慢拉注射器都可以检查该装置的气密性 ②此装置环保、便捷、节约时间，便于读数 ③注射器内的水的体积对实验结果有影响 ④氧气体积分数为 ⑤实验结束后，Y形管中剩余气体具有可燃性 A．②④ B．①②⑤ C．②③④ D．①②③④⑤ 【答案】C 【详解】①快推注射器，注射器中的空气进入装置，装置内的压强快速变大，容易导致橡胶塞被弹开，①说法错误； ②该装置中生成的五氧化二磷被水吸收，不会逸散到空气中造成污染，装置环保。该装置组装简单，使用便捷，注射器带有刻度便于读数，使用白磷的量较少，反应及冷却时间较短，节约时间，②说法正确； ③注射器内水的体积对实验结果有影响，如注射器内水的体积较小，小于消耗氧气的体积，则水全部注入后无水可以注入，会导致结果不准确，③说法正确； ④反应前后注射器内的液体体积差值为消耗氧气的体积，差值是，则Y形管内氧气的体积分数为，④说法正确； ⑤实验结束后，Y形管中剩余气体主要为氮气，不可燃、不助燃，⑤说法错误。 ②③④正确，故选C。 2.【加热铜粉方法】某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行如图所示实验，观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线图。下列说法不正确的是 A．铜在加热条件下能与氧气反应 B．实验过程中，固体由红色逐渐变黑 C．拐点至终点所对应的时间范围内，装置内物质的总质量逐渐减少 D．实验过程中，装置内固体中铜元素的质量分数减小 【答案】C 【详解】A、加热过程中氧气含量减少，说明铜在加热条件下能与氧气发生化学反应，故选项说法正确； B、铜在加热条件下与氧气反应生成氧化铜，实验过程中，固体由红色逐渐变黑，故选项说法正确； C、在密闭装置中进行实验，化学反应遵循质量守恒定律。拐点 C 至终点 D 所对应的时间范围内，铜与氧气发生反应生成氧化铜，但装置内物质的总质量不变，故选项说法错误； D 、由质量守恒定律可知，实验过程中，装置内固体中铜元素的质量不变，但铜与氧气反应生成氧化铜，固体质量增加，则固体中铜元素的质量分数减小，故选项说法正确； 故选：C。 3.【数字化实验】图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量。其中与集气瓶相连的压强传感器等电子设备能将集气瓶内气体压强精确地记录并保存下来。图2、图3是红磷、木炭分别在该装置中燃烧测得的压强-时间关系图（装置气密性良好，是集气瓶内初始压强，p和分别是反应结束后恢复到室温时集气瓶内的压强。已知相同条件下集气瓶中气体的压强与气体分子数成正比），下列说法错误的是 A．燃烧匙内所装红磷的用量对实验结果是有影响的 B．两个反应开始时集气瓶中压强瞬间变大均是由燃烧瞬间产生了大量气体引起的 C．图3中，是因为反应过程中消耗的氧气分子数与生成的二氧化碳分子数相等 D．若图2中，则可推出氧气约占空气总体积的21% 【答案】B 【详解】A、红磷的用量不足，不能将集气瓶内的氧气完全消耗，会使实验结果偏小，所以燃烧匙内所装红磷的用量对实验结果是有影响的，正确； B、红磷燃烧生成五氧化二磷固体，没有气体生成，两个反应开始时集气瓶中压强瞬间变大是由燃烧放热，使气体受热膨胀引起的，错误； C、木炭燃烧生成二氧化碳，反应过程中消耗的氧气分子数与生成的二氧化碳分子数相等，所以图 3 中p1=p0​，正确； D、若图 2 中p=0.79p0，则氧气约占空气总体积的，即 21%，正确。 故选B。 题型5 空气中各成分的用途 易错提醒： 氧气能供给呼吸、支持燃烧，具有助燃性，可用于医疗急救、气焊、气割；氮气可用作保护气，制造硝酸和氮肥，也可以进行冷冻治疗；稀有气体可用于制造电光源、照明灯、闪光灯、霓虹灯等。 1.【氧气用途】关于氧气用途的叙述错误的是 A．氧气可用于医疗急救 B．氧气可用于炼钢工业 C．液态氧用作宇航飞行器发动机的燃料 D．氧气可用于气焊、气割 【答案】C 【详解】A、氧气能供给呼吸，可用于医疗急救，该叙述正确； B、氧气能支持燃烧，可用于炼钢工业，使燃料充分燃烧，提高炉温等，该叙述正确； C、液态氧具有助燃性，没有可燃性，不能用作宇航飞行器发动机的燃料，该叙述错误； D、氧气能支持燃烧，可用于气焊、气割，利用可燃气体与氧气反应产生的高温来熔化金属等，该叙述正确。 故选C。 2.【氮气用途】空气是人类赖以生存的主要资源，我们应该保护它。下列关于空气及其成分说法不正确的是 A．空气中氧气与氮气的体积比约为1:4 B．目前计入空气质量评价的污染物包括SO2、CO2、NO2、O3等 C．氮气可用于作食品保护气，因为氮气常温下化学性质稳定 D．为改善空气质量，提倡“绿色出行”，以公共交通工具为主 【答案】B 【详解】A、空气中氧气的体积分数约为21%，氮气的体积分数约为78%，二者之比约为1：4；此选项正确。 B、目前计入空气质量评价的污染物包括SO2、CO、NO2、O3、可吸入颗粒物和细颗粒物等。CO2是空气中本身含有的成分，不属于污染物；此选项错误。 C、由于氮气化学性质不活泼，因此常被用作保护气，如将氮气充入食品包装中以防腐；此选项正确。 D、“绿色出行”包括乘坐公共交通工具，可减少私家车的使用，从而减少汽车的尾气排放，改善空气质量；此选项正确。 故选B。 3.【稀有气体用途】空气是一种宝贵的自然资源，下列有关说法正确的是 A．空气是由空气分子构成的 B．利用液氮气化吸热，医疗上可进行冷冻治疗 C．通常，空气中氧气的质量分数为21% D．稀有气体化学性质不活泼，可用于制造电光源 【答案】B 【详解】A、空气属于混合物，由氮分子、氧分子等多粒子构成，不是由空气分子构成的，不符合题意。 B、利用液氮气化吸热，提供低温环境，医疗上可进行冷冻治疗，符合题意。 C、通常空气中氧气的体积分数为21%，而不是质量分数，不符合题意。 D、稀有气体可用于制造电光源是利用通电发出不同颜色的光的物理性质，不符合题意。 故选B。 4.【各成分及用途】化学与生产、生活、能源、环境、健康息息相关。请将下列物质的字母序号填在相应的空格内。 A．氧气     B．氮气     C．氖气 (1)焊接金属常用的保护气是 ； (2)空气中含量最多的气体是 ； (3)能供给人体呼吸的是 ； (4)能用来制作霓虹灯的是 。 【答案】(1)C (2)B (3)A (4)C 【详解】（1）氖气是稀有气体，其化学性质很不活泼，常用于工业保护气，如金属焊接等。故填：C。 （2）空气的成分（按体积分数）：氮气约占78%，氧气约占21%，稀有气体约占0.94%，二氧化碳约占0.03%，其他气体和水蒸气等约占0.03%。氮气是空气的主要组成部分。故填：B。 （3）氧气是生命活动的基础气体，支持呼吸和燃烧。在医疗、潜水等领域，氧气常用于供给呼吸。故填：A。 （4）稀有气体（如氖气、氩气）在通电时会发出特定颜色的光（氖气发红光）。这一特性被广泛应用于照明和广告灯箱。故填：C。 题型6 空气污染与防治 易错提醒： 空气污染指数的有害气体主要包括、、以及臭氧；导致酸雨：、NOx（氮氧化物）；空气污染指数越大、质量级别越高说明空气质量越差。 1.【空气污染指数】下列关于空气及其成分的说法中，正确的是 A．稀有气体没有任何使用价值 B．空气污染指数越大、质量级别越高说明空气质量越好 C．目前计入空气污染指数的有害气体主要包括、、以及臭氧等 D．空气中氧气含量较高且化学性质活泼 【答案】D 【详解】A、稀有气体含量很少，但是用途广泛，如稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可用于制作不同用途的电光源，不符合题意； B、空气污染指数（如AQI）是衡量空气质量的指标，空气污染指数越大，质量级别越高，说明污染物越多，说明空气质量越差，不符合题意； C、二氧化硫、二氧化氮均能与水反应生成酸性物质，均会导致酸雨的发生，臭氧具有强氧化性，它们均属于空气污染物，二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，不符合题意； D、氧气约占空气体积的21%，含量较高，且氧气化学性质比较活泼，能与许多物质反应，符合题意。 故选D。 2.【主要污染物】如图为福州某日的空气质量情况，其中空气质量指数：AQI指数0~50对人体健康无影响。下列分析不正确的是 A．首要污染物是臭氧 B．二氧化硫能导致酸雨 C．污染物X可能是CO2 D．当天适合户外运动 【答案】C 【详解】A、由图可知，该地区的首要污染物是臭氧，说法正确，不符合题意； B、二氧化硫能导致酸雨，说法正确，不符合题意； C、二氧化碳是空气成分之一，不属于空气污染物，故污染物X不可能是，说法错误，符合题意； D、由图可知，该地区当日的AQI指数为18，在0~50之间，对人体健康无影响，故当天适合户外运动，说法正确，不符合题意。 故选：C。 3.【防治措施】每年的6月5日是世界环境日，我国倡导社会各界着力践行人与自然和谐共生及绿色发展理念，共同履行环保责任，呵护环境质量。 (1)空气是一种宝贵的资源，图1所示为空气成分示意图，其中X气体是 。 (2)图2是武汉市某日空气质量日报，其中首要污染物PM2.5是指大气中直径 (选填“大于”或“小于”)或等于2.5微米的颗粒物。 (3)计入空气污染指数的项目中除了可吸入颗粒物外，还包括 (填序号)等。 ①二氧化碳②二氧化硫③氮气④一氧化碳⑤臭氧 (4)为保护武汉市空气质量，在日常生活中我们能做到的减少PM2.5的措施有 。 【答案】(1)氮气/N2 (2)小于 (3)②④⑤ (4)乘坐公共交通出行、种植植物 【详解】（1）空气中各成分按体积计算：氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其他气体和杂质占0.03%，则图1中X气体是氮气； （2）图2是武汉市某日空气质量日报，其中首要污染物PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物； （3）计入空气污染指数的项目中除了可吸入颗粒物外，还包括二氧化硫、一氧化碳、臭氧，故填②④⑤； （4）为保护武汉市空气质量，在日常生活中我们能做到的减少PM2.5的措施有：乘坐公共交通出行、种植植物等。 题型7 纯净物和混合物 易错提醒： 纯净物是指由一种物质组成的物质，有固定的组成和性质，如单质或化合物； 混合物是由两种或两种以上物质组成的物质，各成分保持原有性质，没有固定组成； 1.【纯净物定义】下列生活中的物质属于纯净物的是 A．食醋 B．一氧化碳 C．自来水 D．牛奶 【答案】B 【详解】A、食醋是醋酸（乙酸）的水溶液，通常还含有色素、香料等其他成分，因此属于混合物。该选项不符合题意； B、一氧化碳（化学式 CO）是一种化合物，由碳元素和氧元素组成，且只含有这一种物质，因此属于纯净物。该选项符合题意； C、自来水是经过处理的水，但含有矿物质、消毒剂（如氯）等多种成分，因此属于混合物。该选项不符合题意； D、牛奶含有水、脂肪、蛋白质、乳糖等多种成分，因此属于混合物。该选项不符合题意； 故选：B 2.【混合物定义】从物质组成的角度分类，下列物质属于混合物的是 A．空气 B．二氧化硫 C．碳酸钙 D．氧气 【答案】A 【分析】混合物是由两种或两种以上的物质混合而成的物质；纯净物是由一种物质组成的物质，包括单质和化合物。 【详解】A. 空气是由氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体等物质组成，属于混合物，符合题意； B. 二氧化硫是一种化合物，它是由硫和氧两种元素组成的纯净物，不符合题意； C. 碳酸钙是一种化合物，它是由钙、碳、氧三种元素组成的纯净物，不符合题意； D. 氧气是一种单质，它是由氧元素组成的纯净物，不符合题意。 故选 A。 3.【纯净物和混合物的判断】回答下列问题： (1)按体积分数算，空气中氮气约占 ，氧气约占 ，二氧化碳占 。 (2)判断下列物质中属于纯净物的有 ，属于混合物的有 。 ①稀有气体    ②氮气    ③澄清石灰水    ④二氧化碳    ⑤五氧化二磷    ⑥冰水共存物 【答案】(1) 78% 21% 0.03% (2) ②④⑤⑥ ①③ 【详解】（1）空气中的气体按体积分数计，氮气约占78%、氧气约占21%、二氧化碳约占0.03%。 （2）①稀有气体是由氖气、氦气等混合而成，属于混合物； ②氮气由同种物质组成，属于纯净物； ③澄清石灰水是由氢氧化钙、水混合而成，属于混合物； ④二氧化碳由同种物质组成，属于纯净物； ⑤五氧化二磷由同种物质组成，属于纯净物； ⑥冰是固态的水，冰水混合物由水一种物质组成，属于纯净物； 故属于纯净物的是②④⑤⑥，属于混合物的是①③。 4.【综合考查】(1)空气各成分中体积分数为21%的是 ，体积分数较大且化学性质不活泼的是 (填名称)。 (2)现有如下几种物质： ①洁净空气，②液氧，③五氧化二磷，④二氧化碳，⑤自来水，⑥冰水混合物。 其中属于混合物的一种是 ，属于纯净物的两种是 (填序号)。 (3)从氧气、二氧化碳、氮气、氦气、水蒸气五种气体中，按题意选择适当的物质填空(填名称)。 a.饼干露置在空气中变软了，证明空气中含有 ； b.光合作用的主要原料之一，也会产生温室效应的气体是 ； c.盛大节日可以用来充灌气球的是 ； 【答案】(1) 氧气 氮气 (2) ①⑤ ②③④⑥中的任两个 (3) 水蒸气 二氧化碳 氦气 【详解】（1）空气的成分按体积计算，大约是：氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其它气体和杂质占0.03%；氮气化学性质不活泼，且在空气中体积分数较大； （2） 纯净物是由一种物质组成的；混合物是由两种或两种以上物质组成的；①洁净空气是由氮气、氧气、稀有气体等多种物质组成的，属于混合物；②液氧是氧气的液态状态，由一种物质组成的，属于纯净物；③五氧化二磷由一种物质组成的，属于纯净物；④二氧化碳是由一种物质组成的，属于纯净物；⑤自来水是由水、可溶性杂质等，属于混合物；⑥ 冰水混合物，冰是水的固态状态，由一种物质组成的，属于纯净物；所以属于混合物的是①⑤，属于纯净物的是②③④⑥； （3）a. 饼干露置在空气中变软，是因为吸收了空气中的水蒸气，所以证明空气中含有水蒸气； b. 二氧化碳是光合作用的主要原料之一，同时也是产生温室效应的主要气体之一，所以该气体是二氧化碳； c. 氦气密度比空气小，所以盛大节日可以用来充灌气球的是氦气。   题型8 氧气的性质及储存 易错提醒： 氧气是一种无色、无臭的气体，密度比空气略大，不易溶于水；供给呼吸，可用作医疗急救，具有助燃性，能帮助燃烧；加压降温后，氧气变成液氧储存在蓝色钢瓶。 1.【物理性质】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．鱼能在水中生存，说明氧气易溶于水 C．氧气能使带火星的木条复燃 D．空气中氧气的质量分数约为21% 【答案】C 【详解】A、氧气具有助燃性，能支持燃烧，但没有可燃性，不能用作燃料，故选项说法不正确； B、鱼能在水中生存是因为水中溶解有少量氧气，供鱼类呼吸，但氧气不易溶于水，故选项说法不正确； C、氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，故选项说法正确； D、空气中氧气的体积分数约为21%，而不是质量分数，故选项说法不正确。 故选C。 2.【氧气储存】2024年一篇报道“月壤制氧，中国试验出第一口氧气”，震惊世界。下列说法正确的是 A．鱼类能在水中生活，证明氧气易溶于水 B．氧气可作火箭发动机的燃烧剂 C．氧气可作焊接金属的保护气 D．可通过加压降温将氧气变成液氧储存在蓝色钢瓶中 【答案】D 【详解】A、氧气不易溶于水，鱼类能在水中生活，是因为水中溶解有少量氧气，A错误。 B、氧气具有助燃性，能帮助燃烧，火箭发动机里的液态氧的作用是帮助燃烧，作助燃剂，B错误。 C、氧气非常活跃，能与金属发生反应，故不能用作焊接金属的保护气，C错误； D、加压降温后，氧气变成液氧储存在蓝色钢瓶中，D正确。 故选D。 3.【化学性质】有两瓶氧气，甲、乙两位同学分别如图所示的方式实验，将带火星的木条迅速伸入集气瓶中，下列有关他们观察到的实验现象的推测，正确的是 A．两根木条都不复燃 B．甲的木条复燃，乙的木条立即熄灭 C．都复燃，且甲的木条比乙的燃烧更旺 D．都复燃，且乙的木条比甲的燃烧更旺 【答案】C 【详解】氧气能支持燃烧，氧气的密度比空气大，所以乙瓶中的氧气会很快的逸散掉，所以都复燃，且甲的木条比乙的燃烧更旺；故选C。 4.【氧气用途】冰箱中常用“气调保鲜”来达到对食物保鲜的效果。其中膜分离技术实现“气调保鲜”的部分流程如图所示，利用膜分离技术进行多级分离可以实现含氧量(体积比)超过90％的“富氧空气”，下列说法正确的是 A．“富氧空气”可以提高燃烧效率，因此可以用作助燃剂 B．膜装置的主要功能是分离空气中的氧气和二氧化碳 C．“富氧空气”因纯度不够不能代替用于医疗急救 D．进入冰箱保鲜室内的气体是“富氧空气” 【答案】A 【详解】A、氧气具有助燃性，则“富氧空气”可作助燃剂，故A正确； B、利用膜分离技术，在一定压力下让空气通过具有富集气体功能的薄膜，能分离空气中的氧气和氮气，不是氧气和二氧化碳，故B错误； C、氧气能供给呼吸，则“富氧空气”能用于医疗急救，故C错误； D、氮气化学性质稳定，可作食品保护气，则进入冰箱保鲜室内的气体是“富氮空气”，故D错误。 故选：A。 5.【性质综合考查】氧气是生产生活中重要的物质。 (1)下列有关氧气的描述中，不正确的是______。 A．氧气极易溶于水 B．氧气的化学性质活泼，可以和所有物质反应 C．氧气在低温、高压时能变为液体或固体 D．通常情况下氧气是一种无色、无臭的气体 (2)如图所示“氧气”要穿过迷宫，从进口顺利地走到出口，途中遇到不反应的物质才能通过(反应条件省略)。 ①“箭头”画出了“氧气”应行走的路线，“氧气”不能从甲处通过，你认为甲处放的物质是 (填字母) A．硫 B．水 C．氮气 ②氧气在进迷宫过程中，碰到了三种能阻止它前进的物质，这三个反应的基本反应类型 (填“相同”或“不相同”)。 ③请写出铁丝燃烧的反应文字(符号表达式) 。 【答案】(1)AB (2) A 相同 （） 【详解】（1）A、氧气不易溶于水，选项错误； B、氧气的化学性质比较活泼，在常温和加热的条件下能与很多物质反应，不是所有物质，选项错误； C、氧气在低温、高压时能变为液体或固体，选项正确； D、通常情况下氧气是一种无色、无臭的气体，选项正确； 故选AB； （2）①“氧气”不能从甲处通过，则甲处放的物质要能与氧气反应，硫能和氧气反应生成二氧化硫，水、氮气（N2）不能和氧气反应，但图中已经出现了氮气，故选A； ②从迷宫可以看出氧气先被Fe阻止，再被P阻止，最后被S阻止，铁与氧气在点燃的条件下反应生成四氧化三铁，磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，硫与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化硫，反应都符合“一变多”的特征，都属于化合反应；则这三个反应的基本类型都是相同的，都属于化合反应； 铁与氧气在点燃的条件下反应生成四氧化三铁，反应文字(符号表达式)为：（）。 题型9 物质在氧气中燃烧 易错提醒： 碳在氧气中燃烧，发出白光，生成使澄清石灰水变浑浊的气体；硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，生成一种有刺激性气味的气体；铁丝燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体。 1.【铁丝燃烧】铁丝在氧气中燃烧的实验中，下列做法错误的是 A．在集气瓶底部铺一层细沙 B．把光亮的铁丝盘成螺旋状 C．点燃系在铁丝下端的火柴，立即插入盛有氧气的集气瓶中 D．待火柴快燃尽时，再将铁丝慢慢插入集气瓶中 A．韧性强 B．吸能性 C．强度高 D．耐腐蚀 【答案】C 【详解】A、铁丝燃烧时会产生高温熔融物，直接落到集气瓶底部可能导致瓶底炸裂。铺一层细沙可以吸收热量并防止炸裂。正确。 B、光亮的铁丝（去除铁锈后）更容易与氧气反应，盘成螺旋状可增大铁丝与氧气的接触面积，使燃烧更充分。正确。 C、火柴点燃后立即插入，会因火柴燃烧消耗集气瓶内大量氧气，导致铁丝无法充分燃烧；同时，火柴火焰可能未充分加热铁丝，使反应失败。错误。 D、火柴快燃尽时，铁丝已被充分加热至高温，插入氧气中能立即剧烈燃烧，确保反应顺利进行。正确。 故选C。 2.【硫粉燃烧】下图是硫粉分别在空气和氧气里燃烧的实验。下列说法正确的是 A．硫在氧气里燃烧发出微弱的淡蓝色火焰 B．集气瓶中放入水主要是防止集气瓶底炸裂 C．硫燃烧的剧烈程度主要与氧气的浓度有关 D．该实验无需放在通风橱内进行 【答案】C 【详解】A、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，不符合题意； B、硫燃烧生成二氧化硫，二氧化硫有毒，散逸到空气中，会污染空气，二氧化硫能与水反应，故集气瓶中加入水的目的是：吸收二氧化硫，防止污染空气，不符合题意； C、硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，氧气中氧气浓度比空气中氧气浓度大，说明硫燃烧的剧烈程度主要与氧气的浓度有关，相同条件下，氧气浓度越大，燃烧越剧烈，符合题意； D、硫燃烧生成具有刺激性气味的有毒气体，故该实验需要在通风橱内进行，防止中毒，不符合题意。 故选C。 3.【木炭燃烧】木炭在氧气中燃烧发生化学反应，下列说法正确的是 A．反应条件——加热 B．基本反应类型——氧化反应 C．物质变化——产生使澄清石灰水变浑浊的气体 D．反应现象——发黄光，有气体产生 【答案】C 【详解】A. 木炭在氧气中燃烧的条件是点燃，而非加热，故A错误； B. 木炭和氧气点燃生成二氧化碳，属于多变一，属于化合反应，而氧化反应是从得氧角度描述，不属于基本反应类型，故B错误； C. 木炭燃烧生成CO₂，该气体能使澄清石灰水变浑浊，属于物质变化的直接证据，描述正确，故C正确； D. 木炭在氧气中燃烧发出白光（而非黄光），且生成气体是现象的一部分，但“发黄光”描述错误，故D错误。 故选：C 4.【镁条燃烧】下列物质能在空气中剧烈燃烧，发出耀眼白光的是 A．铁丝 B．蜡烛 C．镁条 D．木炭 【答案】C 【详解】A、铁丝在空气中不能剧烈燃烧，只能被烧红，不会发出耀眼白光。A错误。 B、蜡烛燃烧时发出黄色火焰，并伴有黑烟，但火焰不耀眼。B错误。 C、镁条在空气中能剧烈燃烧，发出耀眼白光。C正确。 D、木炭燃烧时发出红光，并产生少量火焰，但光不耀眼。D错误。 故选C。 5.【蜡烛燃烧】某同学通过微型实验探究蜡烛燃烧的产物，通过数字化实验监测密闭容器内蜡烛燃烧时氧气、二氧化碳和水蒸气含量的变化，形成如图所示三条曲线。下列说法错误的是 A．用注射器抽气并振荡，可观察到石灰水变浑浊 B．微型实验可探究出蜡烛燃烧的部分产物 C．数字化实验能为科学探究提供更为直观的证据 D．蜡烛燃烧生成和对应的曲线是a和c 【答案】D 【详解】A、蜡烛燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，因此用注射器抽气并振荡，可观察到石灰水变浑浊，说法正确，不符合题意； B、蜡烛完全燃烧生成水和二氧化碳，不完全燃烧生成炭黑和一氧化碳，此微型实验只探究了蜡烛燃烧后的二氧化碳和水蒸气等部分产物，说法正确，不符合题意； C、用数字化实验监测密闭容器内蜡烛燃烧时氧气、二氧化碳和水蒸气含量的变化，能为科学探究提供更为直观的证据，说法正确，不符合题意； D、蜡烛燃烧消耗了氧气，生成了二氧化碳和水，因此反应后氧气含量降低，二氧化碳和水蒸气的含量增大，即蜡烛燃烧生成和对应的曲线是a和b，c为氧气含量变化对应的曲线，说法错误，符合题意。 故选：D。 题型10 不同物质与氧气反应的比较（重点） 易错提醒： 氧气含量越高，反应越剧烈；现象是实验中能直接观察到的“事实”，结论是基于现象推导得到的“判断”和“规律”。 1.【结论和现象区分】下列对有关实验的现象描述正确的是 A．红磷在空气中剧烈燃烧，有白雾生成 B．红热木炭放入盛有氧气的集气瓶中，发出白光，产生气体 C．铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中，火星四射，生成黑色固体 D．硫粉在氧气中燃烧时，发出淡蓝色火焰，生成二氧化硫气体 【答案】B 【详解】A、红磷在空气中燃烧,产生大量的白烟,而不是白雾。选项错误； B、红热木炭伸入盛有氧气的集气瓶中,发出白光、放出热量，产生气体。选项正确； C、铁丝需引燃并达到着火点才能燃烧，铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成一种黑色固体。选项错误； D、硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,生成有刺激性气味的气体。二氧化硫是实验结论而不是实验现象。选项错误； 故选：B。 2.【燃烧对比】利用数字传感器在密闭容器中进行探究空气中氧气含量的实验，图1、图2是测得红磷和木炭分别在集气瓶中燃烧的压强—时间关系图(该装置气密性良好，是集气瓶内初始压强，p和p＇分别是反应结束后恢复到室温时集气瓶内的压强)。下列说法不正确的是 A．实验时，红磷的多少对实验结果无影响 B．反应开始时集气瓶中压强瞬间变大是由燃烧放热造成的 C．，p＇≈p0是由反应前后气体的量的变化造成的 D．只可根据图1推出空气中氧气的含量 【答案】A 【详解】A、若所用红磷量过少，就不能将装置内的氧气耗尽，会导致实验结果偏小，出现误差，A说法不正确； B、反应开始时，物质燃烧放出大量的热，气体体积受热膨胀，所以集气瓶中压强瞬间变大是由燃烧放热造成的，B说法正确； C、图1为红磷燃烧曲线图，红磷在空气中燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷固体，气体的量减小，且空气中氧气体积分数约为21%，故，图2为木炭燃烧曲线图，本实验中木炭在空气中燃烧主要生成二氧化碳气体，反应生成气体的量与消耗氧气的量基本相等，故，装置内压强变化是由反应前后气体的量的变化造成的，C说法正确； D、木炭燃烧主要生成二氧化碳气体，装置内压强无明显变化，无法根据图2推出空气中氧气的含量，因此只可根据图1推出空气中氧气的含量，D说法正确； 故选A。 3.【氧气浓度差异】纳米铁粉在空气中能自燃并生成一种红色氧化物。结合铁丝在空气中不能燃烧，而在氧气中能剧烈燃烧的事实，某同学得出的下列结论中，不正确的是 A．纳米铁粉在空气中自燃的红色产物不是四氧化三铁 B．相同的反应物在不同条件下生成物可能不同 C．铁丝在空气中不能燃烧是因为温度不够 D．反应物间的接触面积大小是反应能否发生的因素之一 【答案】C 【详解】A、四氧化三铁是黑色固体，纳米铁粉在空气中自燃生成红色氧化物，所以不是四氧化三铁 ，该选项正确； B、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁；纳米铁粉在空气中能自燃，生成红色氧化物，说明相同反应物在不同条件下生成物可能不同 ，该选项正确； C、铁丝在空气中不能燃烧，是因为空气中氧气含量相对较少，而不是温度不够 ，该选项错误； D、纳米铁粉与空气接触面积大，能自燃，铁丝与空气接触面积相对小，不能在空气中燃烧，说明反应物间接触面积大小是反应能否发生的因素之一 ，该选项正确。 故选：C。 4.【燃烧综合考查】化学科学十分重视实证和理性思维。在课堂学习中，通过选用典型物质进行实验，来探究物质的有关性质。如图所示是探究氧气化学性质的实验，请回答： (1)实验一：木炭在图②中燃烧与在图①中燃烧剧烈程度 (选填不同”或“相同”)。图③的实验目的是 。 (2)实验二：图⑤的实验过程中没有观察到明显的火星四射现象，可能的原因是 。 (3)实验三：观察到硫在氧气中比在空气中燃烧得更旺，生成 (填现象)的气体，反应的文字表达式为 。集气瓶⑦底预先放少量水来吸收生成气体二氧化硫，说明二氧化硫具有的物理性质是 。 (4)比较归纳： a．集气瓶⑤⑦里都预先加入少量水，但其目的各不相同。集气瓶⑤加少量水的目的是 。 b．根据上述实验，说明氧气的化学性质 (填“活泼”或“不活泼”)。 c．比较三个反应的文字表达式，共同点有 (写一点)。 【答案】(1) 不同 检验生成物二氧化碳 (2)氧气浓度 (3) 有刺激性气味的气体 能溶于水 (4) 防止高温熔化物炸裂集气瓶底 活泼 都有氧气参加/生成物只有一种（合理即可） 【详解】（1）实验一：木炭在空气(氧气体积含量21%)中和在氧气中的燃烧剧烈程度不同，因为空气中氧气浓度较低； 二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，往木炭在氧气中反应后的集气瓶中加入澄清石灰水是为了检验木炭燃烧的产物二氧化碳。 （2）实验二中是铁丝在氧气中燃烧，由于空气中铁丝不能燃烧，因此铁丝需要氧气浓度较高时才会剧烈燃烧，故分析为可能氧气浓度不够或者铁丝表面有锈（或未打磨铁丝/温度未达到着火点等。 （3）硫在氧气中燃烧，现象是：剧烈燃烧，发出蓝紫色火焰，生成一种有刺激性气味的气体； 硫在氧气中燃烧，产生二氧化硫，反应的文字表达式为： ； 集气瓶底预先放少量水来吸收生成的二氧化硫， 说明二氧化硫具有的物理性质是能溶于水。 （4）a、铁丝在纯氧中燃烧生成高温熔融物，燃烧时放入水的目的是：防止高温熔化物炸裂集气瓶底。 b、根据上述实验，氧气能与硫、碳、铁等多种物质反应，说明氧气的化学性质活泼。 c、比较三个反应的文字表达式，共同点有：都有氧气参加反应、生成物只有一种等(合理即可)。 题型11 氧化反应和缓慢氧化 易错提醒： 氧化反应：物质与氧气的反应；有些氧化反应进行的很慢，甚至不容易被察觉，叫做缓慢氧化。 1.【缓慢氧化的定义】下下列不属于“缓慢氧化”过程的是 A．灯泡通电发光发热 B．人类的呼吸作用 C．动植物体的腐烂 D．钢铁制品的锈蚀 【答案】A 【详解】A、灯泡通电发光发热，只是能量的转变，无新物质生成，属于物理变化，不属于缓慢氧化，符合题意； B、人类的呼吸作用，是物质与氧气的反应，且进行的很慢，属于缓慢氧化，不符合题意； C、动植物体的腐烂，是物质与氧气的反应，且进行的很慢，属于缓慢氧化，不符合题意； D、钢铁制品的锈蚀，是物质与氧气的反应，且进行的很慢，属于缓慢氧化，不符合题意。 故选A。 2.【氧化反应意义】安溪铁观音茶叶采用真空包装，目的是减少包装袋内的 A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体 【答案】B 【详解】食物采用真空包装是为了隔绝氧气，这样可以防止食物发生缓慢氧化，从而延长茶叶的保质期。 故选：B。 3.【氧化反应判断】符合如图中C部分的化学反应的文字表达式是 A．硫+氧气二氧化硫 B．石蜡+氧气水+二氧化碳 C．二氧化碳+水→碳酸 D．氢气+氧化铜铜+水 【答案】A 【分析】C部分是既属于化合反应，又属于氧化反应。根据反应物和生成物的数量特征来进行筛选。 【详解】A、该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，该反应是物质与氧气的反应，属于氧化反应，符合题意； B、该反应是物质与氧气的反应，属于氧化反应，但该反应的生成物有两种，不符合“多变一”的特点，不属于化合反应，不符合题意； C、该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，但该反应不是物质与氧的反应，不属于氧化反应，不符合题意； D、该反应的生成物有两种，不符合“多变一”的特点，不属于化合反应，不符合题意。 故选A。 4.【氧化反应定义】下列说法中正确的是 A．铁丝在空气中加热能剧烈燃烧，火星四射 B．物质发生氧化反应时总会发光、放热 C．红磷可以在空气中燃烧，产生大量白雾 D．食物的腐败与动植物的呼吸都是常见的氧化反应 【答案】D 【详解】A、铁丝在空气中加热无法剧烈燃烧，只会呈现红热，只有在纯氧中加热才能剧烈燃烧，选项错误。 B、氧化反应是物质与氧发生的反应，但并非所有氧化反应都伴随发光、放热，如铁生锈、食物腐败等是氧化反应，但过程缓慢，不会发光，选项错误。 C、红磷可以在空气中燃烧，产生大量白烟，而非白雾，选项错误。 D、食物腐败是食物与氧气发生的缓慢氧化反应，导致变质；动植物呼吸是细胞内的有机物与氧气反应释放能量的过程，也属于缓慢氧化，两者都是常见的氧化反应，选项正确。 故选D。 题型12 化合反应和分解反应 易错提醒： 分解反应为一种反应物分解生成两种或两种以上物质的反应，化合反应为两种或两种以上物质反应生成一种物质的反应。 1.【化合反应定义】归纳氧气与其他物质的反应规律，下列结论不正确的是。 A．如碳、铁等单质与氧气发生的反应既是化合反应又是氧化反应 B．石蜡与氧气的反应属于氧化反应，但不属于化合反应 C．物质与氧气发生燃烧一定是化学变化 D．氧化反应都是化合反应 【答案】D 【详解】A、单质碳与氧气反应生成二氧化碳，铁与氧气燃烧生成四氧化三铁，均为两种物质反应生成一种物质，属于化合反应，且是物质与氧的反应，属于氧化反应，故选项正确； B、石蜡燃烧是石蜡和氧气反应，属于氧化反应；但是生成物二氧化碳和水，是两种物质，不属于化合反应，故选项正确； C、物质与氧气发生燃烧过程中有新物质生成，一定是化学变化，故选项正确； D、氧化反应是物质与氧的反应，而化合反应是两种或两种以上的物质反应生成一种物质，两概念无必然的联系，有的氧化反应是化合反应，如硫的燃烧等，但有的氧化反应不一定是化合反应，如蜡烛的燃烧等，故选项错误。 故选：D。 2.【分解反应定义】下列有关氧化反应、化合反应和分解反应的说法，不正确的是 A．物质与氧气发生的反应属于氧化反应 B．一个反应如果是分解反应，就不可能同时是化合反应 C．化合反应不一定是氧化反应，氧化反应不一定是化合反应 D．生成两种或两种以上物质的反应一定是分解反应 【答案】D 【详解】 A、物质与氧气发生的反应属于氧化反应，选项正确； B、分解反应为一种反应物分解生成两种或两种以上物质的反应，化合反应为两种或两种以上物质反应生成一种物质的反应，一个反应如果是分解反应，就不可能同时是化合反应，选项正确； C、化合反应不一定是氧化反应，氧化反应不一定是化合反应。如氧化钙与水生成氢氧化钙（化合反应，非氧化反应）。酒精燃烧生成二氧化碳和水（氧化反应，但生成物多，非化合反应）。选项正确； D、生成两种或两种以上物质的反应不一定是分解反应，如酒精燃烧生成二氧化碳和水，选项错误； 故选D。 3.【反应判断】下列反应中，属于化合反应的是 A．碳酸钙氧化钙+二氧化碳 B．甲烷+氧气二氧化碳+水 C．铁+氧气四氧化三铁 D．锌+硫酸=硫酸锌+氢气 【答案】C 【详解】A、此反应中，碳酸钙（一种物质）在高温下分解为氧化钙和二氧化碳（两种物质），这是一种物质生成多种物质的反应，属于分解反应（一变多），不是化合反应，选项错误。 B、此反应中，甲烷和氧气（两种物质）在点燃条件下生成二氧化碳和水（两种物质），反应物和生成物均为两种物质，不是化合反应，选项错误。 C、此反应中，铁和氧气（两种物质）在点燃条件下生成四氧化三铁（一种物质），符合“多变一”的特点，属于化合反应，选项正确。 D、此反应中，锌和硫酸（两种物质）反应生成硫酸锌和氢气（两种物质），反应物和生成物均为两种物质，不是化合反应，选项错误。 故选C。 4.【反应区分】下列反应中，既不属于化合反应，又不属于分解反应的是 A．酒精+氧气水+二氧化碳 B．氢气+氧气水 C．碱式碳酸铜氧化铜+水+二氧化碳 D．氧化钙+水→氢氧化钙 【答案】A 【详解】A、该反应的反应物有两种，生成物有两种，不符合“多变一”及“一变多”反应特点，不属于化合、分解反应，符合题意； B、该反应的反应物有两种，生成物有一种，符合“多变一”反应特点，属于化合反应，不符合题意； C、该反应的反应物有一种，生成物有三种，符合“一变多”反应特点，属于分解反应，不符合题意； D、该反应的反应物有两种，生成物有一种，符合“多变一”反应特点，属于化合反应，不符合题意。 故选A。 5.【反应关系】化学概念间有包含、并列、交叉等不同的关系，下列选项符合如图所示关系的是 A B C D X 化合反应 纯净物 物理变化 氧化反应 Y 化学反应 混合物 化学变化 化合反应 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A、此反应中，碳酸钙（一种物质）在高温下分解为氧化钙和二氧化碳（两种物质），这是一种物质生成多种物质的反应，属于分解反应（一变多），不是化合反应，选项错误。 B、此反应中，甲烷和氧气（两种物质）在点燃条件下生成二氧化碳和水（两种物质），反应物和生成物均为两种物质，不是化合反应，选项错误。 C、此反应中，铁和氧气（两种物质）在点燃条件下生成四氧化三铁（一种物质），符合“多变一”的特点，属于化合反应，选项正确。 D、此反应中，锌和硫酸（两种物质）反应生成硫酸锌和氢气（两种物质），反应物和生成物均为两种物质，不是化合反应，选项错误。 故选C。 6.【化合反应填空】小丽同学学习了氧气的化学性质后，整理了如图所示关系图： (1)写出反应①的实验现象： ；写出反应①的文字表达式 ；进行①实验时，要预先在集气瓶中装少量水的目的是 ； (2)反应②的基本反应类型为 ； (3)写出反应③的文字表达式 ；进行③实验时，有如下注意事项：要预先在集气瓶中装少量的水或细沙的目的 ；铁丝要拧成螺旋状的目的是 ；铁丝末端绑一根火柴目的是 。 【答案】(1) 燃烧，放热，产生蓝紫色火焰，生成无色有刺激性气味的气体 吸收二氧化硫，防止二氧化硫污染空气 (2)化合反应 (3) 防止高温熔融物降落，使集气瓶底部炸裂 增大铁丝受热面积，使燃烧更充分 引燃铁丝 【详解】（1）反应①是硫在氧气中燃烧，其实验现象：燃烧，放热，产生蓝紫色火焰，生成无色有刺激性气味的气体。 反应①是硫与氧气中点燃时生成二氧化硫，反应的文字表达式为：。 进行①实验时，要预先在集气瓶中装少量水的目的吸收二氧化硫，防止二氧化硫污染空气。 （2）反应②是木炭与氧气点燃时反应生成二氧化碳，该反应由两种物质生成一种物质，属于化合反应。 （3）反应③铁与氧气点燃时生成四氧化三铁，反应的文字表达式是：。 进行③实验时要预先在集气瓶中装少量的水或细沙的目的是防止高温熔融物降落，使集气瓶底部炸裂。 铁丝要拧成螺旋状的目的是增大铁丝受热面积，使燃烧更充分。 铁丝末端绑一根火柴目的是引燃铁丝。 题型13 制取氧气的方法（重点） 易错提醒： 制取氧气分为实验室制取和工业制取，工业制取氧气是利用氮气和氧气的沸点不同而将氮气和氧气分离，实验制取氧气分为：加热高锰酸钾制取氧气，分解过氧化氢制取氧气。 1.【工业制取氧气】空气是一种宝贵的自然资源。请回答下列问题。 (1)科学家研制的“人造空气”可供航天员呼吸。“人造空气”中氮气的体积分数约为70%，比地 球上空气中氮气的体积分数 （填“大”或“小”）。 (2)如图1为工业制取氧气的部分流程示意图，请根据图示回答相关问题： ①液态空气在空气分馏塔中蒸发可分离出氧气和氮气，原理是利用氮气和氧气的 （填“密度”或“沸点”）不同而将氮气和氧气分离，该过程属于 （填“物理变化”或“化学变化”）。 ②已知氧气的沸点是-183℃，氮气的沸点是-196℃。当打开一个装有液态空气的容器盖，并将一根燃着的木条置于容器口上方，观察到的现象是 ，请说明原因 。 (3)冰箱中常用“气调保鲜”来达到对食物保鲜的效果。如图2所示是工业上用膜分离技术实现 “气调保鲜”的流程。在空气分离后，可用作冰箱保鲜室内的气体是 （填“富氧空气”或 “富氮空气”）。 【答案】(1)小 (2) 沸点 物理变化 燃着的木条会熄灭 氮气的沸点低，先气化出的为氮气，且氮气不可燃也不助燃 (3)富氮空气 【详解】（1）空气中氮气的体积分数为78%，则人造空气中氮气的体积分数比地球上空气中氮气的体积分数小； （2）①工业上利用氮气和氧气的沸点不同，可将它们进行分离；该过程没有新物质产生，故该过程属于物理变化； ②由于氮气的沸点低，先气化出的为氮气，且氮气不可燃也不助燃，则可观察到燃着的木条会熄灭； （3）氮气化学性质稳定，可作保护气，则进入冰箱保鲜室内的气体是富氮空气。 2.【过氧化氢制取氧气】设计数字化实验探究过氧化氢的分解(见表)，图中曲线、、分别表示实验①、②、③装置内气体压强与时间的关系。由实验得出的结论错误的是 表:过氧化氢溶液中加入试剂的种类和用量 实验 溶液 加入试剂 ① 15mL 4%的溶液 无 ② 0.2g粉末 ③ 0.2g粉末 A．在常温下分解缓慢 B．和都能使分解加速 C．使分解加速的效果比好 D．实验②和③中，等质量完全分解产生氧气质量不相等 【答案】D 【详解】A、由曲线a可知，在实验①中，压强随着时间的进行变化不大。因为过氧化氢在常温下分解缓慢，在短时间内放出的氧气很少，此选项正确，不符合题意； B、由曲线图可知，在其他条件相同的情况下，随着反应的进行，相同时间实验②和③装置内压强都比实验①装置内压强大，实验②和③中产生氧气的速率比①快，说明氯化铁和二氧化锰都能使过氧化氢分解加速。此选项正确，不符合题意； C、由曲线图可知，在其他条件相同的情况下，随着反应的进行，相同时间内实验③装置内压强最大，产生氧气最快，故二氧化锰使过氧化氢分解加速的效果比氯化铁好，此选项正确，不符合题意； D、催化剂只能加快过氧化氢的分解速率，不同的催化剂可能加快过氧化氢分解的速率不同，但不会改变过氧化氢最终产生氧气的量。因此，等质量过氧化氢完全分解产生氧气质量相等，此选项错误，符合题意； 故选：D 3.【高锰酸钾制取氧气】用高锰酸钾制氧气的操作过程，错误的是 A．检查气密性 B．制取气体 C．收集气体 D．检查气体 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A、检查装置气密性时，用手紧握试管，若导管口产生气泡，且松开手后导管口上升一段稳定的液柱，说明装置气密性良好，操作正确； B、用高锰酸钾酸钾制取氧气时，为防止加热时试管内固体粉末进入导管，试管口应放一团棉花，图中缺少棉花，操作错误； C、氧气不易溶于水且不与水反应，可用排水法收集，操作正确； D、氧气具有助燃性，检验氧气可将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，说明是氧气，操作正确。 故选B。 题型14 实验室制取氧气仪器和装置的选择（难点） 易错提醒： 发生装置分为：固固加热型（加热高锰酸钾制取氧气）、固液常温型（分解过氧化氢制取氧气）；收集装置：排水法、向上排空气法、向下排空气法。 1..【仪器选择】实验室用高锰酸钾制取氧气的实验中，不需要使用的一组仪器是 A．大试管、铁架台 B．酒精灯、水槽 C．集气瓶、导管 D．烧杯、玻璃棒 【答案】D 【分析】高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，用高锰酸钾制取氧气，需要 “固体加热型” 发生装置和收集装置； 发生装置：大试管用于盛装高锰酸钾固体；铁架台用于固定大试管；酒精灯用于给高锰酸钾加热，使高锰酸钾分解产生氧气； 收集装置：因为氧气不易溶于水，可用排水法收集，此时需要水槽和导管，将导管一端放在大试管上，另一端放在集气瓶口，集气瓶用于收集氧气。 【详解】A、大试管、铁架台是 “固体加热型” 发生装置中用到的仪器，不符合题意。 B、酒精灯用于加热，水槽配合排水法收集氧气，是实验中用到的仪器，不符合题意。 C、集气瓶用于收集氧气，导管用于导出氧气，是实验中用到的仪器，不符合题意。 D、整个用高锰酸钾制取氧气的实验过程中，不需要烧杯和玻璃棒，符合题意。 故选D。 2.【发生装置选择】现有下列A、B、C、D、E五种实验装置： 根据题意， (1)写出A装置中除导管之外的玻璃仪器的名称 、 。 (2)加热高锰酸钾制取氧气，所选发生装置为上述装置中的 ，收集较纯净的氧气最好选 装置。则当实验中观察到 时可以开始收集气体，反应的文字或符号表达式为： ，实验结束后要先将导管移出水面后熄灭酒精灯，原因是 。 (3)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气。常温下氨气(NH3)是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小。氨气极易溶于水。制取并收集NH3，应该从上图中选择的发生装置是 ，收集装置是 。 (4)某气体只能用向上排空气法收集，说明该气体具有 的物理性质。 【答案】(1) 酒精灯 试管 (2) A C 气泡连续且均匀 或 防止倒吸冷水进试管，使试管炸裂 (3) A E (4)气体密度大于空气，但能溶于水 【详解】（1）由图可知，A装置中除导管以外的玻璃仪器为酒精灯、试管； （2）加热高锰酸钾制取氧气，属于“固固加热型”， 发生装置为A；由于氧气密度比空气大且不易溶于水，故收集氧气可采用排水法和向上排空气法，但排水法收集到的气体较纯净，排空气法收集到的气体较干燥，故要收集较纯净的氧气最好用C装置； 当实验中观察到气泡连续且均匀时可以开始收集气体； 高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，符号表达式为：，文字表达式为：； 实验结束后要先将导管移出水面后熄灭酒精灯，原因是防止倒吸冷水进试管，使试管炸裂； （3）实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气，应选用A作发生装置，由于氨气极易溶于水，且密度比空气小，故收集氨气最好用E装置； （4）某气体只能用向上排空气法收集，说明该气体密度大于空气，但能溶于水。 3.【收集装置】实验室制取氧气的实验装置如图所示。 (1)写出图中仪器的名称：① ；② 。 (2)实验室用过氧化氢制取氧气需要选择的装置是 ，加热高锰酸钾制取氧气的文字表达式为 。 (3)若用 C 装置收集氧气，当 时开始收集；能用E装置收集氧气的原因是 。 (4)实验时用C装置收集到的氧气不纯，可能的原因是 。 【答案】(1) 试管 酒精灯 (2) BC或BE (3) 气泡连续均匀放出 氧气密度比空气略大 (4)有气泡产生就开始收集/集气瓶中预先没有装满水 【详解】（1）仪器①是试管，②是酒精灯，故填：试管；酒精灯； （2）过氧化氢溶液是液体，催化剂二氧化锰是固体，反应不需要加热，属于固液常温型装置，应选择B装置；氧气不易溶于水、密度比空气略大，可以用排水法或向上排空气法收集气体。故填：BC或BE； 高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，文字表达式为：。故填：； （3）因为制取装置中的试管和导管内原来存在空气，导管口刚开始放出的气泡中含有空气，所以不宜立即收集，当气泡连续并比较均匀地放出时，此时氧气较纯，故当看到导管口有气泡连续且均匀放出时，再收集氧气。故填：气泡连续均匀放出； E装置是向上排空气法收集气体，被收集的气体密度比空气略大。故填：氧气密度比空气略大； （4）若用排水法收集氧气时，收集的氧气不纯的可能原因是：未等气泡连续均匀放出就收集或集气瓶中水没有装满。故填：有气泡产生就开始收集，或者集气瓶中预先没有装满水。（答案不唯一，合理即可） 4.【验满装置】下图是氧气的实验室制备、收集、验满、验证性质的操作，其中正确的是 A．制备 B．收集 C．验满 D．验证性质 【答案】A 【详解】A、给试管中的固体加热时，应用外焰加热，且试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流，炸裂试管，且用高锰酸钾制取氧气，应在试管口塞一团棉花，防止加热时试管内粉末状物质进入导管，图中操作正确，符合题意； B、氧气的密度比空气略大，可用向上排空气法收集，但是导管口应伸到集气瓶底部，这样才能将集气瓶内空气排尽，图中操作错误，不符合题意； C、氧气具有助燃性，氧气验满的方法：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已经集满，不能伸到集气瓶内部，图中操作错误，不符合题意； D、细铁丝在氧气中燃烧放出大量的热，应在集气瓶底部放少量水或铺一层细沙，防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底，图中操作错误，不符合题意。 故选A。 题型15 实验室制取氧气的操作注意事项 易错提醒： 试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流试管炸裂；收集完气体时，应该先将导管移出水面，再熄灭酒精灯；加热高锰酸钾制取氧气时，瓶口放一团棉花，可以防止加热时试管内的粉末进入导管；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；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 1.【发生装置的要求】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.【先后顺序要求】下列有关实验操作的“先”与“后”的说法中，正确的是 A．制取气体时，先装药品，后检查装置的气密性 B．加热高锰酸钾并用排水法收集氧气实验结束时，先熄灭酒精灯，后倒掉水 C．用托盘天平称量物质时，先加质量小的砝码，后加质量大的砝码 D．加热试管时，先使试管底部均匀受热，后用酒精灯的外焰固定加热 【答案】D 【详解】A、制取气体时，应先检查装置的气密性，再装药品。如果先装药品，发现装置气密性不好，会造成药品浪费等问题，错误； B、加热高锰酸钾并用排水法收集氧气实验结束时，若先熄灭酒精灯，后倒掉水，会因试管内温度降低，管内气压降低，导致水槽中的水倒吸入试管，使试管炸裂，应该先将导管移出水面，再熄灭酒精灯， 错误； C、用托盘天平称量物质时，应先加质量大的砝码，后加质量小的砝码，最后移动游码，错误； D、加热试管时，先使试管底部均匀受热，防止试管受热不均而炸裂，后用酒精灯的外焰固定加热，因为外焰温度最高，正确。 故选D。 3.【收集的要求】实验室用高锰酸钾制取氧气时，下列做法错误的是 A．在试管口放一团棉花，防止粉末状物质进入导管 B．导管口开始有气泡放出时不要立即收集，以免收集到的气体不纯 C．用高锰酸钾制取所需氧气后，要先熄灭酒精灯，然后再把导管移出水面，防止水槽中的水沿导管倒吸，使试管骤冷破裂 D．将收集满氧气的集气瓶正放在桌面上 【答案】C 【详解】A、在试管口放一团棉花，防止加热时粉末状物质进入导管，故选项做法正确； B、导管口开始有气泡放出时不宜立即收集，是因为刚开始冒出的气泡中混有试管中的空气，制得氧气不纯，应等待到气泡连续并比较均匀地放出时再收集，故选项做法正确； C、用高锰酸钾制取所需氧气后，要先把导管移出水面，然后再熄灭酒精灯，防止水槽中的水沿导管倒吸，使试管骤冷破裂，故选项做法不正确； D、氧气的密度比空气大，收集满氧气的集气瓶正放在桌面上，故选项做法正确。 故选C。 4.【位置要求】实验室制取氧气的装置中，有关几个“口”位置的描述正确的是 A．装高锰酸钾的试管口应略向下倾斜 B．用排空气法收集氧气时，集气瓶口应向下 C．用高锰酸钾制取氧气时，在导管口放一团棉花 D．用排水集气法收集氧气时，导管口应先伸入集气瓶中再加热 【答案】A 【详解】A、加热固体药品（如高锰酸钾）时，试管口需略向下倾斜，这是为了防止冷凝水倒流回试管底部，导致试管受热不均而炸裂。正确。 B、氧气密度比空气略大，应用向上排空气法收集，因此集气瓶口应向上。如果瓶口向下，则适用于密度比空气小的气体（如氢气），但氧气不适用此方法。错误。 C、正确操作是在试管口（不是导管口）放一团棉花，目的是防止固体粉末随氧气流进入导管，造成堵塞。选项描述为“导管口”不准确，因为导管口是气体出口，放棉花可能阻碍气体流通。错误。 D、正确操作是先加热药品，待导管口气泡连续均匀冒出（表明装置内空气已排尽）时，再将导管口伸入集气瓶收集氧气。如果先伸入导管再加热，初始产生的气体（含空气）会混入集气瓶，导致收集的氧气不纯。错误。 故选A。 5.【正确操作】下列关于的制取、验满及性质实验操作错误的是 A．制备B．收集C．验满D．助燃性 【答案】C 【详解】A、高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应中反应物为固体，反应条件为加热，应选择固体加热型发生装置，为防止试管口冷凝水倒流使试管炸裂，试管口应略向下倾斜，为防止加热时固体粉末进入导管，堵塞导管，试管口应放一团棉花，图示操作正确，不符合题意； B、氧气不易溶于水且不与水反应，可采用排水法收集，图示操作正确，不符合题意； C、氧气的验满：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明氧气已收集满，图示操作错误，符合题意； D、做木炭在氧气中燃烧的实验时，集气瓶底部不需要放少量水，图示操作正确，不符合题意。 故选：C。 题型16 实验室制取氧气的综合考查（重点） 易错提醒： 改良装置优点：试剂较少，节约试剂，操作简单，现象明显；明确每个实验步骤的细节，避免出现误差。 1.【改进装置】创新小组同学设计如图装置进行氧气的制取与性质实验。如图所示，先往V形玻璃管A处注入过氧化氢溶液，后加热B处下方使硫粉燃烧，产生气体通入C处试管内盛放水。下列对于该实验的分析正确的是 A．注入过氧化氢溶液后A处二氧化锰粉末逐渐消失 B．硫粉燃烧产生淡蓝色火焰、放出热量 C．C处水的作用是吸收氧气 D．该实验具有节约试剂、操作简单等优点 【答案】D 【详解】A、注入过氧化氢溶液后，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，在该反应中，二氧化锰是催化剂，由催化剂的定义可知，注入过氧化氢溶液后A处粉末不会消失，故A分析不正确； B、注入过氧化氢溶液后，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，硫粉在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成具有刺激性气味的气体，故B分析不正确； C、硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫有毒，会污染空气，二氧化硫能与水反应，故水的作用是吸收二氧化硫，氧气不易溶于水，水不能吸收氧气，故C分析不正确； D、该实验所用试剂较少，可以节约试剂，且操作简单，现象明显，故D分析正确。 故选：D． 2.【其他装置】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。 3.【异常现象分析】对下列实验中出现的异常现象分析不合理的是 A．做铁丝在氧气中燃烧时集气瓶底炸裂——刚点燃火柴就将铁丝伸入集气瓶 B．高锰酸钾制氧气用排水法收集氧气纯度低——导管口一有气泡就开始收集 C．高锰酸钾制氧气用排水法收集时，始终收集不到较纯的——装置漏气 D．给试管里的固体加热时造成试管炸裂——固定时未将试管口略向下倾斜 【答案】A 【详解】A、刚点燃火柴就将铁丝伸入集气瓶，火柴燃烧消耗过多氧气，会导致实验失败，不会导致集气瓶底炸裂，符合题意； B、高锰酸钾制取氧气用排水法收集氧气，应待导管口气泡连续均匀冒出时开始收集，导管口一有气泡就开始收集，会导致收集的氧气中混有空气，导致收集的氧气纯度低，不符合题意； C、高锰酸钾制氧气用排水法收集时，始终收集不到较纯的氧气，可能是因为装置漏气，导致没有足量的氧气进入集气瓶中，不符合题意； D、给试管中的固体加热时，未将试管口略向下倾斜，会导致冷凝水倒流，炸裂试管，不符合题意。 故选A。 4.【综合考查】兴趣小组同学研究了实验室和生活中氧气的制法，请回答下列问题。 (1)实验室制氧气。 ①写出标号仪器的名称：a ，b 。 ②实验室用高锰酸钾制取氧气时，向试管中加入高锰酸钾粉末时，为避免试剂沾在管口或管壁上，正确的操作是 。若选用装置A作为该反应的发生装置，需要进行的改进是 。能用装置E收集氧气的原因是 。 ③为了产生平稳的氧气流并实时观察气流速率，可选择的发生装置和收集装置是 (填字母)。 (2)兴趣小组设计了一款简易供氧器，如下图所示。 ①该供氧器的制氧原理有两步化学反应： 第一步：过碳酸钠遇水分解出碳酸钠和过氧化氢。 第二步：过氧化氢与二氧化锰混合生成氧气，写出该反应的符号表达式 。 ②选择制作简易供氧器的反应原理时，需要考虑的因素有 。(填字母) a．原料是否廉价易得   b．反应速率是否适中   c．实验条件是否易于控制   d．是否安全、环保 (3)利用数字传感器可以形象地比较过氧化氢溶液在有无催化剂条件下的分解速率，某兴趣小组利用下列装置，测得瓶内气压随时间的变化如图所示： ①由图分析可知：曲线 (填“a”或“b”)表示没有二氧化锰条件下发生的反应。 ②请从催化剂的角度解释，在实验过程中，上述两个反应虽然化学反应速率不同，但完全反应后两个装置内压强相同的原因是 。 【答案】(1) 锥形瓶 集气瓶 将试管横放，用纸槽代替药匙伸入试管底部，然后直立试管 试管口塞一团棉花 氧气不易溶于水且不与水反应 CE (2) abcd (3) b 催化剂只能改变化学反应的速率，而不能改变生成物的质量 【详解】（1）①如图所示，a是锥形瓶；b是集气瓶；②向试管中加入高锰酸钾粉末时，为避免试剂沾在管口或管壁上，正确的操作是：将试管横放，用纸槽代替药匙伸入试管底部，然后直立试管；装置A用作高锰酸钾制氧气的发生装置，需要塞一团棉花在试管口，防止粉末进入导管，堵塞导管；E是排水法，由于氧气不易溶于水且不与水反应，因此可用E装置收集；③C中注射器可以控制液体试剂的流速与流量因此可以产生平稳的气流，使用排水法收集氧气可以观察气泡的情况掌握氧气气流速率，故填：CE。 （2）①过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂的条件下反应生成氧气和水，符号表达式是：；a.原料是否廉价易得，低廉的适合家庭制作； b.反应速率是否适中，过快或过慢都不适合制作；c.实验条件是否易于控制，不好控制无法操作；d.是否安全、环保，不能污染空气也不能有危险；故都是制作简易供氧器的考虑因素，故填：abcd。 （3）①二氧化锰在该反应中能加快过氧化氢的反应速率，所以相同时间内，没有二氧化锰的反应产生的氧气少，气压低，所以曲线b表示没有二氧化锰条件下发生的反应，故填b。②最终产生氧气的多少决定气压的大小，由于两锥形瓶中的过氧化氢溶液体积和质量分数都一样，所以最终产生的氧气质量一样，气压一样，因为催化剂只能改变化学反应的速率，而不能改变生成物的质量，故填：催化剂只能改变化学反应的速率，而不能改变生成物的质量。 题型17 实验室制取氧气的图像问题 易错提醒： 加热高锰酸钾制取氧气，反应后固体质量减少；分解过氧化氢制取氧气，二氧化锰是催化剂，反应前后本身质量和化学性质不变。 1.【固体质量变化】实验小组按图1所示的装置加热高锰酸钾制氧气，图2表示试管内固体的质量随着加热时间的变化关系，下列分析正确的是 A．M点时导管口会冒出的气泡是氧气 B．在图1的N点时刻，导管口无气泡放出 C．P点得到的固体属于纯净物 D．图1中的棉花可以防止加热时试管内的粉末状物质进入导管 【答案】D 【详解】A、M点时高锰酸钾没有分解，导管口会冒出的气泡是受热膨胀逸出的空气，故选项不正确。 B、在图1的N点时刻，高锰酸钾正在分解生成氧气等物质，导管口有气泡放出，故选项不正确。 C、P点得到的固体中含有锰酸钾和二氧化锰，是混合物，故选项不正确。 D、图1中的棉花可以防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，故选项正确。 故选：D。 2.【正确图像关系】下列图像能正确表示对应变化关系的是 A．图甲：利用红磷燃烧测定空气中氧气的含量，集气瓶中气体压强随时间的变化 B．图乙：利用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，二氧化锰的质量随反应时间的变化 C．图丙：加热高锰酸钾制取氧气，固体物质的种类随加热时间的变化 D．图丁：用两份等质量等浓度的过氧化氢溶液制取氧气，其中一份加入了少量催化剂，产生氧气的质量随反应时间的变化 【答案】C 【详解】A、红磷燃烧过程中消耗氧气并放热，所以集气瓶内气体压强在红磷刚开始燃烧时因为放热，瓶内气体受热膨胀，瓶内气压先增大；之后红磷燃烧消耗氧气，瓶内气压减小；红磷燃烧完全并恢复至室温后，瓶内气压将比初始气压低且不再变化，故A错误； B、过氧化氢分解生成氧气和水的过程中，二氧化锰作为催化剂，反应前后质量和化学性质保持不变，故B错误 ；C、高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，刚开始时固体只有高锰酸钾；当反应开始后高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰，此时固体含有锰酸钾、二氧化锰和高锰酸钾三种；当反应结束后，固体只含有锰酸钾和二氧化锰两种，故C正确； D、催化剂只改变反应的速率，不改变生成物质量，所以在过氧化氢溶液中加入二氧化锰作催化剂会加快反应速率、过氧化氢溶液中不加催化剂反应速率较慢，而等质量的过氧化氢产生的氧气质量相等，故D错误； 故选：C。 3.【气密性对比】在实验室和生活中选择合适的试剂和装置可以制取气体。 图甲是实验室常用来制取气体的装置。 (1)写出图中①仪器名称 。 (2)组装A装置时，依据酒精灯 (填“外焰”或“内焰”)的高度调节试管高度。 (3)实验前，用图乙所示方法检查装置气密性时，如果气密性良好，很快会出现的现象是___________(填字母序号)。 A． B． C． (4)实验室用电石(固体，主要成分CaC2)和水反应制取乙炔(C2H2)气体，该反应极剧烈，为控制反应速率，发生装置应选 (填序号)。 (5)如图所示，实验室制取氧气时，在试管中加热一定质量的高锰酸钾，随着实验的进行，纵坐标不能表示的是___________。 A．氧气的质量 B．二氧化锰的质量 C．锰酸钾的质量 D．高锰酸钾的质量 【答案】(1)长颈漏斗 (2)外焰 (3)A (4)C (5)D 【详解】（1）①仪器名称是长颈漏斗； （2）酒精灯外焰温度最高，通常用外焰加热，组装A装置时，依据酒精灯外焰的高度调节试管高度； （3）用图乙所示方法检查装置气密性时，若气密性良好，双手紧握试管外壁，试管内气体受热膨胀，压强增大，会将水压入导管中，所以很快会出现的现象是导管口有气泡冒出，故选A； （4）根据“实验室用电石（固体，主要成分CaC2）和水反应制取乙炔（C2H2）气体”可知，该反应的反应物是固体和液体，不需加热，属于固、液混合不加热型，可选用发生装置B或C，其中C装置中注射器能控制液体的滴加速率，从而能控制反应的速率，该反应极剧烈，为控制反应速率，发生装置应选C； （5）A、在试管中加热一定质量的高锰酸钾，随着反应进行，氧气不断生成，其质量从 0 开始逐渐增加，反应结束后不再变化，纵坐标可以表示氧气的质量，不符合题意； B、二氧化锰是该反应的生成物，随着反应进行，其质量从 0 开始逐渐增加，反应结束后不再变化，纵坐标可以表示二氧化锰的质量，不符合题意； C、锰酸钾是该反应的生成物，随着反应进行，其质量从 0 开始逐渐增加，反应结束后不再变化，纵坐标可以表示锰酸钾的质量，不符合题意； D、随着反应进行，高锰酸钾不断分解，质量逐渐减少，最后反应完全，质量变为 0，而图中纵坐标表示的量是从 0 开始增加的，所以纵坐标不能表示高锰酸钾的质量，符合题意。 故选D。 题型18 催化剂 易错提醒： 催化剂是指在化学反应中能改变化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后均不发生改变的物质。 1.【催化剂的定义】化学学科核心素养展现了化学课程对学生发展的重要性。下列说法不正确的是 A．化学观念：催化剂能改变化学反应的速率，也能增加生成物的质量 B．科学思维：“冰，水为之，而寒于水”——物质的状态不同，物理性质不同 C．科学探究与实践：将干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方，发现烧杯内壁有水雾出现，证明蜡烛燃烧的产物中含有水蒸气 D．科学态度与责任：厨余垃圾可自制花肥，物质发生缓慢氧化 【答案】A 【详解】A、催化剂能改变反应速率，但不能改变生成物的质量，该选项说法不正确； B、冰和水的状态不同，物理性质也不同，该选项说法正确； C、干燥的烧杯内壁有水雾，说明蜡烛燃烧生成水，该选项说法正确； D、厨余垃圾（如果皮、菜叶）在堆肥过程中，有机物被微生物分解，发生缓慢氧化，这能产生肥料，体现了资源循环利用的科学态度，该选项说法正确。 故选A。 2.【催化剂的作用】过氧化氢制取氧气时，若忘记加入二氧化锰，其结果是 A．不产生氧气 B．生成氧气速率慢 C．产生氧气质量减少 D．对反应无影响 【答案】B 【分析】本题考查催化剂在化学反应中的作用。过氧化氢（H2O2）分解制取氧气的反应为：。二氧化锰（MnO2）在此反应中作为催化剂。 【详解】A．过氧化氢在常温下会缓慢分解生成氧气，即使没有二氧化锰，反应也能发生，只是速率很慢，因此，氧气仍会产生，A错误； B．二氧化锰作为催化剂，能显著加快过氧化氢的分解速率，忘记加入二氧化锰，反应速率会变慢，但氧气仍会生成，B正确； C．催化剂不改变反应的产物和总质量，最终生成的氧气质量由过氧化氢的量决定，与是否加入催化剂无关，因此，氧气质量不会减少。C错误； D．没有催化剂，反应速率会明显变慢，因此对反应有影响（速率变慢），D错误； 故选B。 3.【催化剂的特点】下列有关催化剂的说法正确的是 A．在化学反应后其质量增加 B．在化学反应后其化学性质发生了变化 C．催化剂能改变化学反应速率 D．没有催化剂化学反应就不能发生 【答案】C 【分析】本题考查催化剂的概念。催化剂是指在化学反应中能改变化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后均不发生改变的物质。 【详解】A、催化剂在化学反应后质量不变，这是催化剂的基本特征之一，故此说法错误。 B、催化剂的化学性质在反应前后保持不变，故此说法错误。 C、催化剂可以加快或减慢化学反应速率，这是催化剂的定义核心，故此说法正确。 D、许多化学反应在没有催化剂时也能发生，只是速率较慢。催化剂只改变速率，不是反应发生的必要条件，故此说法错误。 故选项C。 【点睛】在化学反应中，能改变（加快或减慢）反应速率，但本身的质量和化学性质在反应前后均不发生变化的物质。催化剂只起“催化”作用，反应后可以回收再利用。 题型19 有关催化剂的探究实验 易错提醒： 把握催化剂只是改变反应速率，不能改变生成物的质量，催化剂本身质量和化学性质不变的特点做题。催化剂的种类不止一种，也不是只针对一种反应。 1.【催化剂的种类】逻辑推理是化学学习常用的思维方法．某研究性学习小组在“寻找新的催化剂”的实验中发现：将部分生锈的铁钉放入过氧化氢溶液，也可以加快过氧化氢的分解速率。于是他们对此展开探究： 【提出问题】什么物质是该反应的催化剂？ 【猜想与假设】 (1)猜想一：铁钉表面含有的氧化铁是过氧化氢分解的催化剂； 猜想二：铁钉里的 是过氧化氢分解的催化剂。 【进行实验】 (2)请完善下面表格。 实验操作 实验现象 实验结论 实验Ⅰ：取10mL5%的过氧化氢溶液于试管中，加入一定质量的氧化铁粉末，并将一根带火星的小木条置于试管口，观察现象 猜想一成立 实验Ⅱ：取 的过氧化氢溶液于另一支试管中，加入相同质量的铁粉，并将一根带火星的小木条置于试管口，观察现象 无明显现象 【交流讨论】同学们讨论后一致认为此实验结论不够严谨，实验Ⅰ还不能够确切地说明氧化铁就是过氧化氢分解的催化剂。 【继续探究】小组同学补做以下实验，进而确认了该实验结论。 (3)①实验前称量氧化铁粉末的质量为； ②完成实验Ⅰ： ③待反应结束，将实验Ⅰ试管里的物质进行过滤、洗涤、干燥，称量氧化铁粉末的质量为，且 （填“>”“=”或“<”）； ④把它再加到5%的过氧化氢溶液中， ，观察到产生大量气泡，小木条复燃。该步骤的目的是 ⑤写出该反应的化学方程式是 。 【拓展延伸】 (4)为探究氧化铁的催化效果，小组同学将过氧化氢溶液平均分成两等份a和b，只向b中加入少量氧化铁，另一份不做处理．则生成氧气的质量（m）与反应时间（t）的关系的图像正确的是______（填字母）。 A．B．C．D． 【答案】(1)铁 (2) 产生大量气泡，带火星的木条复燃 (3) = 将一根带火星的小木条置于试管口 证明化学反应前后氧化铁的化学性质不变 (4)B 【详解】（1）铁锈主要成分是氧化铁，则根据猜想一可知，猜想二为铁钉里的铁是过氧化氢分解的催化剂； （2）已知实验Ⅰ还不能够确切地说明氧化铁就是过氧化氢分解的催化剂，说明氧化铁能加快过氧化氢的分解速率，则实验Ⅰ：取10mL5%的过氧化氢溶液于试管中，加入一定质量的氧化铁粉末，并将一根带火星的小木条置于试管口，观察到实验现象为产生大量气泡，带火星的木条复燃； 该实验探究氧化铁、铁是否能作为过氧化氢分解的催化剂，则变量为催化剂的种类，其他条件相同，则实验Ⅱ：取10mL5%的过氧化氢溶液于另一支试管中，加入相同质量的铁粉，并将一根带火星的小木条置于试管口，观察现象； （3）催化剂能改变反应速率，且反应前后其质量和化学性质不变，根据结论氧化铁是过氧化氢分解的催化剂，则待反应结束，将实验Ⅰ试管里的物质进行过滤、洗涤、干燥，称量氧化铁粉末的质量为，且=； 把它再加到5%的过氧化氢溶液中，将一根带火星的小木条置于试管口，观察到产生大量气泡，小木条复燃；该步骤的目的是证明化学反应前后氧化铁的化学性质不变； 过氧化氢在氧化铁的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为； （4）催化剂只能改变反应速率，不能改变生成物的质量，将过氧化氢溶液平均分成两等份a和b，向b中加入少量氧化铁，另一份不做处理．则相同时间内加入少量氧化铁对过氧化氢分解产生氧气的质量大于不做处理对过氧化氢分解产生的氧气质量，由于两份过氧化氢溶液是相同的，所以最终生成氧气的质量相等，故生成氧气的质量（m）与反应时间（t）的关系的图像为，故选：B。 2.【验证催化剂作用】小林探究H2O2分解生成氧气速率的影响因素，借助如图1所示实验装置(夹持装置略去)，进行了三次实验，三次实验的部分设计如表所示： 实验1 实验2 实验3 MnO2的质量/克 0.5 0.5 0.5 5%的H2O2的体积/毫升 40 40 40 水浴温度/℃ 20 40 60 产生50mL氧气的时间 20s 13s 10s (1)此实验探究 。 (2)继续实验，发现过氧化氢浓度对该反应速率有影响。进行探究过氧化氢浓度对该反应速率的影响实验时，需要控制相同的因素是______(填标号)。 A．催化剂的种类 B．催化剂的质量 C．水浴温度 D．过氧化氢溶液的浓度 (3)在三次实验中，通过定量测定 来比较H2O2分解反应速率的大小。 (4)请写出图1实验中发生反应的文字表达式 。 (5)实验结束后若要证明MnO2是催化剂，还必须证明它在反应前后 和 不变。 (6)小金通过实验发现，不同的金属氧化物对过氧化氢分解速率的影响。他在等体积的三个锥形瓶中加入40mL5%的H2O2溶液，分别加入MnO2、Fe2O3、CuO根据实验数据绘制了氧气体积和时间变化的曲线图(图2)。观察该图回答问题： 催化效果最好的是 ，不论使用哪种催化剂，最终获得的氧气的量相同，原因是 。 【答案】(1)温度对反应速率的影响 (2)ABC (3)产生50mL氧气需要的时间 (4)过氧化氢水+氧气 (5) 质量 化学性质 (6) 二氧化锰/ 催化剂能够改变反应速率，不能改变生成物的量 【详解】此实验探究温度对反应速率的影响，是因为除去温度不同外，其它条件相同。故答案为：温度对反应速率的影响。 继续实验，发现过氧化氢浓度对该反应速率有影响。进行探究过氧化氢浓度对该反应速率的影响实验时，需要控制相同的因素是催化剂的种类、催化剂的质量、水浴温度。故答案为：ABC。 在三次实验中，通过定量测定产生50mL氧气需要的时间来比较分解反应速率的大小。故答案为：产生50mL氧气需要的时间。 图1实验中，过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，发生反应的文字表达式是过氧化氢水+氧气。 实验结束后若要证明是催化剂，还必须证明它在反应前后质量和化学性质不变。 催化效果最好的是二氧化锰，不论使用哪种催化剂，最终获得的氧气的量相同，原因是催化剂能够改变反应速率，不能改变生成物的量。 3.【改良装置】某化学兴趣小组对氧气的制取和性质实验装置进行了如下改进，向装置A中加入适量的二氧化锰和50、30%的过氧化氢溶液，装置B中加入少量水，请回答下列问题。 (1)为控制反应速率，获得平稳的气流，装置A中锥形瓶内应盛放的试剂是 。 (2)打开分液漏斗活塞后，要检验产生的气体是氧气，应打开 (填“”或“”)，实验中未观察到带有火星的木条复燃，其原因可能是 。 (3)实验开始一段时间后，①若关闭、打开，取下装置B的橡胶塞，在打磨光亮的铁丝下端系一根火柴，点燃火柴，待火柴快燃尽时伸入瓶中，B中观察到的现象是 ，锥形瓶中预先盛放少量水的目的是 ；②若同时关闭，将点燃的木炭装入燃烧匙中，固定好装置B，观察到烧杯C中导管口有气泡产生，溶液变浑浊，则烧杯C中盛放的试剂是 。 【答案】(1)二氧化锰和水 (2) 刚排出的气体是装置内的空气(合理即可) (3) 铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热 防止生成的高温熔融物溅落使瓶底炸裂 澄清石灰水 【详解】（1）装置A中分液漏斗内应盛放30%的过氧化氢溶液，锥形瓶内应盛放适量二氧化锰和水，加入的过氧化氢溶液被水稀释，从而达到控制反应速率并获得平稳气流的目的。 （2）打开分液漏斗活塞后，过氧化氢溶液流入锥形瓶内，在二氧化锰的催化作用下分解放出氧气，要检验产生的气体是氧气，可以打开，并用带有火星的木条进行检验； 实验刚开始时会将锥形瓶内的空气排出，导致气体中氧气含量过低，因此观察不到带有火星的木条复燃。 （3）装置A内产生的氧气进入B中，B中的铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热； 锥形瓶中预先盛放少量水可以吸收反应放出的热量，防止生成的高温熔融物溅落使瓶底炸裂； B中木炭燃烧产生的二氧化碳沿导管进入C中，观察到导管口有气泡产生，溶液变浑浊，则C中盛放的试剂是澄清石灰水。 题型20 探究简易供氧器的制作 易错提醒： 发生装置：反应物的状态和反应物条件；收集装置：密度是否比空气大，能否溶于水且是否与水反应。 1.【简易供氧器】如图所示是某兴趣小组设计的简易供氧器，下列有关说法不正确的是 A．反应仓相当于实验室制取氧气的发生装置 B．过滤仓中气泡的多少可以判断氧气排出的快慢 C．输出的氧气可作为燃料 D．该装置可以给鱼缸中的鱼供氧气 【答案】C 【详解】A、反应仓中发生产生氧气的反应，相当于实验室制取氧气的发生装置，故选项说法正确； B、氧气通过过滤仓中的水时会产生气泡，气泡的多少可以反映氧气排出的快慢 ，故选项说法正确； C、氧气具有助燃性，不具有可燃性，不能作为燃料，故选项说法错误； D、该装置产生的氧气可以通入鱼缸中，给鱼缸中的鱼供氧气，故选项说法正确； 故选：C。 2.【自制制氧机】兴趣小组利用生活用品自制了一个简易制氧机如图所示，下列分析不合理的是 A．试剂A可能是过氧化氢溶液，B可能是二氧化锰 B．装置甲可用于实验室制氢气 C．该装置可调控反应的发生与停止 D．通过乙瓶中的气泡可观察氧气的流速 【答案】C 【详解】A、试剂A可能是过氧化氢溶液，B可能是二氧化锰，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水，故A合理； B、装置甲为固液常温型发生装置，适用于锌粒和稀硫酸反应制取氢气，即可用于实验室制氢气，故B合理； C、该装置可通过注射器控制液体的滴加速度来从而控制反应速率，但是不可调控反应的发生与停止，故C不合理； D、氧气不易溶于水，通过乙瓶中的气泡可观察氧气的流速，故D合理； 故选C。 3.【改良制氧机】小强同学利用如图装置测定氧气的体积，根据实验分析，下列说法不正确的是 A．反应前锥形瓶中应先加二氧化锰，再滴加过氧化氢溶液 B．等水槽中导管口气泡连续均匀冒出时方可将满水的量筒倒扣于导管上 C．锥形瓶中原有的空气对该实验的测量无影响 D．测量氧气体积时仰视读数，造成的结果偏大 【答案】B 【详解】A、实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，反应前锥形瓶中应先加二氧化锰，再滴加过氧化氢溶液，故A正确； B、实验需要测量气体体积，只要反应开始就需要进行气体收集，故B错误； C、由于排出水的体积就是生成的氧气的体积，则锥形瓶中原有的空气对该实验的测量无影响，故C正确； D、量筒的刻度是从下往上增大，倒放后刻度是从上往下增大，此时是仰视读数，数值偏大，测定的氧气比实际值偏大，故D正确； 故选B。 1 / 1学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $