专题02 空气和氧气（期中复习讲义）九年级化学上学期新教材人教版

专题02 空气和氧气 考查重点 命题角度 空气的组成 空气中氧气含量的测定；空气的成分和体积分数；纯净物与混合物的判断；氮气和氧气的用途；空气的污染与防治 氧气的性质 氧气的性质和用途；物质在不同浓度的氧气中燃烧的比较； 制取氧气 实验室制取氧气的原理、仪器与操作；实验室制取氧气的气体收集、检验和验满；工业制氧气；化合反应、分解反应、氧化反应 催化剂 催化剂的概念与特点；有关催化作用的实验探究； 一、空气的组成 1.拉瓦锡研究空气成分的实验 二百多年前，法国化学家拉瓦锡最早用定量的方法研究了空气的成分，第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成的，其中氧气约占空气总体积的1/5。 2.空气中氧气含量的测定 （1）实验原理：过量的红磷燃烧时基本上耗尽了广口瓶内空气中的氧气，使瓶内气体减少，压强降低，且广口瓶内氧气被消耗多少，进入瓶内的水就有多少。即进入广口瓶内的水的体积相当于瓶内原来空气中氧气的体积。 （2）实验步骤： ①连接实验装置，如图所示； ②在集气瓶内加入少量水后，把集气瓶剩余容积分为5等份，做好标记； ③检查装置的气密性； ④在燃烧匙内装入足量的红磷，将导管上的弹簧夹夹紧，点燃燃烧匙上的红磷后，立即伸入集气瓶中塞紧橡皮塞； ⑤充分反应后，待集气瓶冷却至室温，打开弹簧夹。 （3）实验现象： ①红磷燃烧产生大量的白烟，放热； ②冷却至室温后，打开弹簧夹，水沿导管进入集气瓶，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶内原来空气体积的1/5。 （4）实验结论：空气中氧气的体积约占空气体积的1/5。 做该实验时，选择的可燃物应具备两个条件： ①该物质在空气中能燃烧且只与氧气反应； ②该物质燃烧后生成物为固态或液态。所占的空间体积可忽略不计。 【实验操作要点】导管注水要提前，红磷足量是关键；保证装置不漏气，冷至室温后读数。 3.氧气含量测定实验的装置创新 改变点燃方式 在激光照射下，白磷燃烧，一段时间后左侧水面大约升高到刻度”1"处； 改变测量方式 白磷燃烧，冷却后，活塞左移至刻度”4”处； 改变反应原理 铜粉变黑，注射器活塞向前移动，冷却稳定后，注射器内减少的气体体积约为注射器和硬质玻璃管内气体总体积的1/5； 4.混合物和纯净物 (1)纯净物 定义：由一种物质组成，具有固定的化学组成和确定的物理、化学性质。 特点：有固定的熔点、沸点、密度等物理性质。 (2)混合物 定义：由两种或两种以上物质混合而成，各成分保持原有的化学性质，没有固定的组成比例。 特点：无固定的熔点、沸点（通常表现为一个范围）。 5.空气是一种宝贵的资源 氧气：供给呼吸，支持燃烧。主要用于潜水、医疗急救、炼钢、气焊，以及化工生产和宇宙航行等。 氮气：无色、无味的气体，不溶于水，不燃烧也不支持燃烧，不能供给呼吸，化学性质不活泼。主要用于工业原料（制造硝酸和化肥等），作保护气，食品防腐。液氮用于医疗冷冻剂、超导材料等。 稀有气体：氦、氖、氩、氪、氙、氡气体的总称（属于混合物）稀有气体为无色、无味、难溶于水的气体，化学性质很不活泼，可利用稀有气体做保护气；通电时能发出不同颜色的光，用于航标灯、闪光灯、霓虹灯的电光源；用于激光技术；氦可用于制造低温环境。 6.保护大气环境 (1)造成空气污染的主要原因和主要物质 ①工厂废气（含有多种有害气体） ②汽车尾气（一氧化碳，二氧化氮） ③化石燃料的燃烧（烟尘，二氧化氮，二氧化硫） (2)空气污染物的危害引起三大环境问题 ①温室效应：造成全球气候变暖，海平面上升，陆地面积变小等。 ②酸雨：造成建筑物的腐蚀损坏，土壤酸化等。 ③臭氧层空洞：使紫外线穿透大气层，危害人类身体健康。 (3)防止空气污染的措施 ①加强空气质量监测，改善环境情况； ②开发使用清洁能源，如太阳能、风能等，消除环境污染源； ③减少化石燃料的使用，提高汽油、柴油质量； ④积极植树造林。 (4)空气质量报告 ①空气质量报告的内容：空气污染指数、首要污染物、空气质量级别、空气质量状况。 ②计入空气污染指数的项目：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧、可吸入颗粒物、总悬浮颗粒物等。 ③空气污染指数与其他内容之间的关系：空气污染指数越大，空气质量级别越高，空气质量越差。 二、氧气的物理性质 通常情况下，无色无味的气体，比空气密度略大，氧气不易溶于水。在压强为101kPa时，氧气在-183.0C变为淡蓝色液体，在-218.8℃变为淡蓝色固体。 三、氧气的化学性质 1.氧气能支持燃烧，利用此性质可以检验氧气。氧气的化学性质比较活泼，氧气具有氧化性，可与许多物质发生化学反应。 2. 氧气的化学性质 物质 实验现象 文字表达式、符号表达式 实验注意点 木炭 ①在空气中发红，在氧气中发出白光；②放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。 碳+氧气二氧化碳 C + O2CO2 燃烧匙从集气瓶瓶口向下缓慢插入，以便充分消耗氧气。 硫 ①在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰；②放出热量，生成有刺激性气味的气体。 硫+氧气二氧化硫 S + O2SO2 集气瓶瓶底放少量的水，为了吸收二氧化硫防止污染空气； 铁丝 在空气中不能燃烧，在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生产黑色固体。 铁+氧气四氧化三铁 Fe + O2Fe3O4 ①集气瓶底放少量水或细沙，目的防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底；②铁丝绕成螺旋状：增大与氧气的接触面积；③铁丝下端系火柴：引燃铁丝；④火柴快燃尽时插入集气瓶：防止火柴燃烧消耗较多的氧气； 小结 1.上述三个化学反应都是两种物质反应生成另一种物质；都有氧气参加反应；反应条件都是点燃。 2.物质在氧气中燃烧比在空气中要剧烈。有些物质在空气里不能燃烧，却可以在氧气中燃烧。说明物质燃烧剧烈程度与氧气的浓度大小（即氧气含量）有关。 【易错提醒】 （1）烟与雾的区别 “烟”是固体小颗粒在空气中扩散产生的现象，如红磷燃烧产生五氧化二磷固体，形成白烟。“雾”是液体小液滴在空气中扩散产生的现象，如水沸腾后产生的水蒸气。 （2）光和火焰的区别 火光一般是沸点高的固体燃烧产生的，如铁丝燃烧、木炭燃烧等；而火焰是沸点低的固体、气体或液体的蒸气燃烧产生的，如硫燃烧、酒精燃烧、蜡烛燃烧等。 （3）铁丝燃烧要在集气瓶底部放少量水或铺一薄层细沙的目的：防止溅落的高温熔化物炸裂瓶底。 四、化合反应、分解反应、氧化反应 1.化合反应和分解反应 化合反应 分解反应 概念 由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应 由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应 特点 多变一 一变多 表达式 A + B + …… → C A → B + C + …… 共同点 都属于基本反应类型 2.化合反应和氧化反应 化合反应 氧化反应 定义 由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应 物质与氧气发生的反应。 特征 多变一，不一定有氧参加 一定有氧参加 举例 木炭，硫等与氧气反应 木炭，硫等与氧气反应 联系 化合反应不一定是氧化反应，氧化反应也不一定是化合反应。 3.缓慢氧化：物质与氧气发生的缓慢的氧化反应，常常不易察觉。 ①常见的缓慢氧化有：呼吸作用，铁的锈蚀，食物的腐烂，酒和醋的酿造，农家肥的腐熟等等。 ②燃烧和缓慢氧化的共同点：都有氧气参加；都是氧化反应；都放热。 【易错辨析】 1．化合反应与分解反应是并列关系。 2．化合反应与氧化反应是交叉关系。氧化反应不一定是化合反应（石蜡的燃烧生成了水和二氧化碳两种物质），化合反应也不一定是氧化反应（二氧化碳与水反应生成碳酸）。 3．有氧气参加的反应都属于氧化反应。 五、工业制氧气 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，是物理变化。 六、实验室制氧气 1.实验室制氧气： （1）实验装置：包括发生装置和收集装置。 （2）发生装置的选择依据：根据反应物的状态和反应条件。发生装置包含：固固加热型【选择依据：反应物为固体，反应条件需要加热】和固液常温型【选择依据：反应物为固体和液体，反应条件不需要加热】。 （3）收集装置的选择依据：生成物的性质。收集方法包含：排水法【选择依据：不易溶于水或难溶于水，且不与水反应】、向上排空气法【选择依据：密度大于空气，且不与空气的成分反应】和向下排空气法【选择依据：密度小于空气，且不与空气的成分反应】。 （4）收集方法补充（多功能瓶）：（排水法：气体从短管进集气瓶，水从长管排出） （排空气法：【密度大于空气】气体从长管进集气瓶，空气从短管排出；【密度小于空气】气体从短管进集气瓶，空气从长管排出） （5）高锰酸钾制氧气【高锰酸钾是一种 暗紫 色固体】 a.符号表达式： b.发生装置：固固加热型。 c.收集方法：向上排空气法或排水法。 d.实验操作步骤： ① 连：连接装置，先下后上，从左到右。 ② 查：检查装置气密性 ③ 装：装入药品（药匙或纸槽）试管口塞一团棉花，防止加热时试管内粉末状物质进入导气管，堵塞导管。 ④ 定：固定试管时，试管口应略向下倾斜（防止冷凝水回流使试管炸裂） 铁夹夹在试管的中上部，导管伸入试管稍露出橡皮塞，利于产生的气体排出。 ⑤ 点：加热药品，先使试管均匀受热，后在固体药品部位用酒精灯外焰加热。 ⑥ 收：收集气体。 排水法收集：当气泡连续均匀冒出时开始收集；当集气瓶口有大气泡冒出时，氧气收集满，在水下用玻璃片盖住瓶口移出水槽，正放在桌面上。 向上排空气法收集：集气瓶正放在桌面上，导管伸入集气瓶底部（为了排尽瓶内空气），将带火星的木条放在集气瓶口，若复燃，则氧气已收集满。 ⑦移：将导管移出水面 ⑧熄：停止加热 先将导气管移出水面，后熄灭酒精灯，防止水槽中的水倒流进入试管中，使试管炸裂。 （6）过氧化氢制氧气【过氧化氢溶液是一种 无 色 液 体，二氧化锰是一种 黑 色 粉末状 固体】 a.符号表达式： b.发生装置：固液常温型。 c.收集方法：向上排空气法或排水法。 d.实验操作步骤： ① 连：连接装置。 ② 查：检查装置气密性 ③ 装：向锥形瓶中加入二氧化锰固体。 ④ 定：塞好带有长颈漏斗（或分液漏斗）和导管的双孔塞。 ⑤ 向长颈漏斗（或分液漏斗）中加入过氧化氢溶液。 ⑥ 收：收集气体。 【易错提醒】 ①用长颈漏斗装置制取时，长颈漏斗下端需要伸入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗逸出 ②用长颈漏斗装置制取的优点：可以随时添加液体药品 ③用分液漏斗装置制取的优点：可以通过控制液体的滴加速率和滴加量，控制反应速率，获得平稳气流 七、催化剂和催化作用 1.催化剂：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。催化剂在化学反应中所起的作用叫作催化作用。二氧化锰、硫酸铜等物质对过氧化氢的分解都有催化作用。 一变：改变（加快或减慢）其它物质的反应速率———通过实验对比探究 2.催化剂的条件 二不变 化学性质在化学反应的前后不变———反应结束后，继续加入反应物 质量在化学反应的前后不变———反应前后通过天平二次称量 【易错提醒】 ①催化剂不能改变生成物的质量 ②催化剂作为反应的条件 ③一种催化剂只针对某一类或某一个反应，某一反应的催化剂可能不只一种 ④不是所有化学反应都需要催化剂 题型一 空气中氧气含量的测定(难点) 【典例1】（24-25九年级上·甘肃酒泉·期中）用如图装置测定空气中氧气的含量，下列说法正确的是 A．点燃白磷后缓慢将燃烧匙插入瓶中，塞紧瓶塞 B．用细铁丝代替白磷进行实验，不会影响实验结果 C．不打开瓶塞，聚焦太阳光引燃足量白磷，实验效果更好 D．白磷熄灭后，迅速打开止水夹，不会影响实验结果 【答案】C 【详解】A、点燃白磷后快速将燃烧匙插入瓶中，塞紧瓶塞。点燃后燃烧匙插入集气瓶慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气受热逸出，进入的水的量应大于集气瓶体积的五分之一，故A错误; B、不能用细铁丝代替白磷进行实验，铁丝在空气中不燃烧，有红热现象，故B错误; C、不打开瓶塞，聚焦太阳光引燃足量白磷，装置气密性好，实验效果更好，故C正确， D、实验结束后，集气瓶中白磷熄灭冷却，打开止水，未冷却，打开止水夹，瓶内气压较大，水进入的就少，故D错误。 故选C。 方｜法｜点｜拨 1.‌药品选择‌：必须与空气中的氧气能反应，且只与氧气反应，生成物中不能有气体。 不可用木炭或硫粉（会生成气体干扰结果），不可选用铁丝（不能在空气中燃烧），不可选用镁条（和空气中的氧气、氮气、二氧化碳都能反应）。 2.‌操作细节‌： 装置气密性需严格检查，止水夹必须夹紧； 必须冷却至室温再打开止水夹，否则结果偏小； 红磷需过量以确保氧气完全消耗； 导管注满水避免残留误差； 快速操作减少气体受热逸出。 3.误差分析 ‌结果偏小‌：红磷不足、装置漏气、未冷却完全。 ‌结果偏大‌：止水夹未夹紧、塞紧瓶塞过慢。 4.实验结论：空气中氧气约占总体积的1/5；‌剩余气体性质‌：不支持燃烧、难溶于水。 【变式1-1】如图所示装置可用于测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内加入少量水，并做上记号。下列说法中，不正确的是 A．实验时红磷一定要过量 B．可以用铁丝代替红磷做此实验 C．红磷熄灭后立刻打开弹簧夹 D．最终进入瓶中水的体积约为氧气的体积 【答案】BC 【详解】A、测定空气中氧气含量实验时红磷要过量，能把氧气全部耗尽，实验结论精确，故选项说法正确; B、铁丝在空气中不能燃烧，所以不能用铁丝代替红磷做此实验，故选项说法错误; C、红磷燃烧的现象应是产生大量的白烟，放出大量的热，燃烧结束后立刻打开弹簧夹，由于集气瓶内的温度还较高，剩余气体会膨胀，进入瓶内的水体积就会小于1/5，所以红磷熄灭后不能立刻打开弹簧夹，故选项说法错误; D、测定空气中氧气含量实验是红磷燃烧消耗掉氧气，导致装置内压强减小，打开弹簧夹，水会倒流进瓶内，因此最终进入瓶中水的体积约为氧气的体积，故选项说法正确; 故选:BC 【变式1-2】以下为某化学兴趣小组研究空气组成的几个实验。 (1)小组同学改进了教材中的实验，利用如图1所示的实验装置进行实验，根据信息回答下列各题。 整个集气瓶的体积是c，装置的气密性良好，利用白磷燃烧消耗集气瓶内的氧气。（注：白磷与红磷燃烧的现象和产物均相同）待白磷燃烧熄灭，集气瓶完全冷却至室温后，量出集气瓶中水的体积是b。 ①在白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中，集气瓶内水面的变化情况是_____。 ②若实验测得氧气的体积占空气体积的五分之一，已知c为240mL，a=40mL，则b=_______mL。 (2)小组内同学还对课本实验进行了如图2所示的改进。（已知试管容积为60mL） Ⅰ．实验前，打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明_____； Ⅱ．实验的操作步骤如下：①点燃酒精灯。②撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹。③将少量红磷平装入试管中，将40mL的注射器活塞置于20mL刻度处，并按图2中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹紧橡皮管。④读取注射器活塞的数据。 你认为正确的实验操作顺序是_____（填序号）。实验结束后注射器活塞将从20mL刻度处慢慢前移到约为_____mL刻度处才停止。 【答案】(1)先降低后升高80 (2)装置气密性良好 ③①②④ 8 【详解】(1)白磷燃烧时会放出大量的热，集气瓶内空气受热体积膨胀，气压增大，使集气瓶内的水沿玻璃管流入烧杯内;燃烧停止后，温度下降，瓶内气压减小，烧杯中的水会沿着玻璃管再流入集气瓶内，所以集气瓶内水面变化情况是先降低后升高;白磷燃烧只消耗空气中的氧气，集气瓶内空气为240mL-40 mL =200mL，由于氧气约占空气总体积的之所以消耗掉氧气的体积为40mL则烧杯中的水会进入集气瓶内约40mL，所以集气瓶内水的总体积为40mL+40mL=80mL，故b=80mL; (2)实验前，打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明该装置气密性良好; 该实验的实验原理是利用红磷燃烧消耗密闭容器中的氧气，生成固体物质，使反应后容器中压强小于大气压，从而出现水倒吸或活塞移动，倒吸入容器中水的体积或活塞向里运动的体积就是消耗的氧气的体积。所以在实验时的操作顺序是先把红磷放入试管中，将注射器活塞置于20mL刻度处，连接好装置，并夹紧弹簧夹;再点燃酒精灯加热至红磷燃烧:撒去酒精灯，白烟消失后打开弹簧夹;读取注射器活塞读数。所以实验操作顺序是③①②④; 已知试管容积为60mL，也就是封闭了60mL的空气，氧气约占空气体积的之，氧气体积约为12mL，开始时注射器活塞在20ml刻度处，氧气减少12mL之后，最终活塞会在8mL刻度处停止。 题型二 空气中氧气含量测定的原理与装置创新 【典例2】（24-25九年级上·青海西宁·期中）如图是一个具有刻度和活塞可滑动的玻璃容器，其中有空气和足量的白磷(燃烧所需的最低温度是40℃)，将它放在盛有沸水的烧杯上方。下列说法错误的是 A．该装置可用于测定空气中氧气的含量 B．实验前要先检查装置的气密性 C．实验过程中活塞会先向右移动，后向左移动，大约停在刻度8处 D．实验过程中可观察到白磷燃烧产生大量的白色烟雾 【答案】D 【详解】A、白磷燃烧消耗氧气，生成固体，装置内压强减小，根据活塞移动的情况可以测定空气中氧气的含量，故选项说法正确;B、有气体参与的实验，实验前都要先检査装置的气密性，防止装置漏气影响实验结果，故选项说法正确; C、白磷燃烧时放出大量的热，使装置内气体膨胀，压强增大，活塞先向右移动;燃烧结束后，氧气被消耗，装置内气体冷却，压强减小，活塞向左移动。因为氧气约占空气体积的五分之一，所以活塞大约停在刻度8处，故选项说法正确:D、白磷燃烧产生大量的白烟，烟是固体小颗粒，雾是小液滴，白磷燃烧生成的五氧化二磷是固体，所以是白烟不是白色烟雾，故选项说法错误; 故选:D。 方｜法｜点｜拨 1.‌铜丝加热法‌ 使用铜丝替代红磷，加热后与氧气反应生成氧化铜，通过注射器活塞移动量计算氧气体积。 ‌优点‌：无污染、结果精确（如某组实验测得氧气体积分数为19.2%）。 ‌关键操作‌：需确保铜丝足量且装置气密性良好（检查方法：推动注射器观察气球变化）。 ‌关键技巧:注射器初始位置需调整至玻璃管容积的1/5（如100mL玻璃管对应20mL注射器）。 ‌结果偏低‌：铜粉不足、装置漏气、未冷却至室温读数；红磷量不足或未完全燃烧。 2.脱氧剂法‌ 利用脱氧剂粉末常温反应，通过玻璃管内水滴移动距离计算氧气含量。 ‌数据示例‌：三次实验平均测得氧气含量为20.94%或20.98%。 ‌改进点‌：粉末需平铺以增大接触面积，避免分布不紧密导致误差。 ‌结果偏高‌：脱氧剂粉末分布不紧密导致初始气体体积误判。 ‌关键技巧：需静置至水滴不再移动，确保反应完全。 3.‌双注射器红磷法‌ 通过交替推拉注射器使红磷与空气充分接触，冷却后读取气体体积变化。 ‌注射器作用‌ 调节压强（防止气体膨胀泄漏）、读取体积、促进空气与红磷混合。 创新优势:相比传统集气瓶法，双注射器法‌操作更灵活‌，可通过推拉活塞加速反应，且读数更精确。 【变式2-1】（24-25九年级上·广东清远·期中）化学小组发现食品包装中的脱氧剂能吸收氧气且反应后只生成固体，于是利用如下实验测定空气中氧气的含量。 取一根有机玻璃管，用橡胶塞将一端密封。将食品脱氧剂粉末迅速装入有机玻璃管，立即向管口注入一滴水将其密封，水滴的右端标为M，弹动玻璃管使粉末分布均匀且紧密，脱氧剂的左端标为O，如图甲所示。水平滚动玻璃管，使粉末平铺在玻璃管中，静置至水滴不再移动，水滴的右端标为N，如图乙所示。用刻度尺测量出OM段和ON段的长度分别为L1和L2。下列说法正确的是 A．在方便操作的前提下实验中使用的玻璃管越粗，实验结果越准确 B．若忽略反应前后食品脱氧剂体积的变化，上述实验测得空气中氧气的体积分数为 C．若反应后食品脱氧剂的体积变大，会使测得空气中氧气的体积分数偏小 D．若食品脱氧剂在装入有机玻璃管之前吸收了氧气，会使测得空气中氧气的体积分数偏大 【答案】C 【详解】A、在方便操作的前提下实验中使用的玻璃管越细，实验数据越精确，实验结果越准确，故选项说法错误。 B、若忽略反应前后食品脱氧剂体积的变化，上述实验测得空气中氧气的体积分数为“-x100%，故选项说法错误C、若反应后食品脱氧剂的体积变大，会导致测量出ON段的长度偏大，则会使测得空气中氧气的体积分数偏小，故选项说法正确。D、若食品脱氧剂在装入有机玻璃管之前吸收了氧气，会造成吸收的氧气的体积偏少，会使测得空气中氧气的体积分数偏小，故选项说法错误。故选:C。 【变式2-2】实验是科学探究的重要方法，为测定空气里氧气的含量，甲、乙两位同学用如图1所示的装置分别进行了实验探究。 (1)甲同学：点燃红磷立即伸入瓶中并塞上瓶塞，待红磷燃烧停止并冷却后，打开止水夹，观察到集气瓶中现象为：___________。 (2)查阅资料得知：铜粉在加热条件下只与空气中的氧气发生反应，生成黑色的氧化铜固体。乙同学又设计了如图两种装置测定空气中氧气含量，请结合图示回答有关问题。 ①装置一和装置二中气球的位置不同，你认为___________(填“装置一”或“装置二”)更合理。 ②用合适的装置进行实验，并记录了如下实验数据 硬质玻璃管(或具支试管)中空气的体积 反应前注射器中空气体积 充分反应后注射器中气体体积 实验测得空气中氧气的体积分数 25 mL 15 mL 9 mL ？ 根据实验数据测得空气中氧气的体积分数为___________，该实验与图1实验相比，优点主要是：___________(答一点即可)。 (3)以下是乙同学对自己实验结果的分析，其中解释不合理的是___________(填序号)。 A．可能是使用的铜粉过量 B．可能是没有反复推、拉注射器的活塞，装置内氧气没有充分反应 C．可能是没有冷却至室温就读数 D．可能是装置气密性不好，冷却时外界空气进入。 【答案】(1)集气瓶中吸入水的体积约占集气瓶剩余体积的五分之一 (2)装置二15%实验结果更准确、更环保(答案合理即可) (3)A 详解) (1)红磷然烧消耗氧气，生成五氧化二磷固体，使得装置内气体减少，压强减小，则红磷燃烧停止并冷却后，打开止水夹，烧杯中的水被压》集气瓶中，由于氧气约占空气总体积的五分之一，所以观察到集气瓶中现象为:集气瓶中吸入水的体积约占集气瓶剩余体积的五分之一。故填:集气瓶中吸入水的体积约占集气瓶剩余体积的五分之一 (2)①装置一和装置二中气球的位置不同，其中装置二更合理，是因为气球装在硬质玻璃管的后部，便于空气流动，能使氧气与铜充分接触,反应更彻底。故填:装置二。 ②铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜，气体减少，压强减小，则反应结束冷却至室温后，注射器活塞向右移，则注射器中减少的气体体积为铜反应消耗的氧气体积，反应前空气的总体积为硬质玻璃管中空气体积与注射器中空气体积之和，即为:25mL+15mL=40mL，消耗氧气的体积为:15mL-9mL=6mL，所以该实验测得空气中氧气的体积分数为 ×100%=15%;该实验与图1实验相比，避免了燃烧匙伸入集气瓶时部分气体受热膨胀逸出，使实验结果更准确，同时避免了生成的五氧化二磷逸散到空气中造成的环境污染，更环保.故填:15%;实验结果更准确、更环保(答案合理即可)。 (3)由第(2)小问分析可知，乙同学测得空气中氧气的体积分数为15%，结果偏小。A.铜粉过量是保证氧气完全反应的条件，充分消耗装置内的氧气，使实验结果更准确，因此使用的铜粉过量是正确操作，不会导致实验结果偏小，该解释不合理，符合题意，故A正确; B.没有反复推、拉注射器的活塞，装置内氧气没有充分反应，会导致测定结果偏小，该解释合理，不符合题意，故B错误C.没有冷却至室温就读数，装置内气体受热膨胀占据了一部分体积，会导致测定结果偏小，该解释合理，不符合题意，故C错误,D.装置气密性不好，冷却时外界空气进入，会导致测定结果偏小，该解释合理，不符合题意，故D错误。故选:A。 题型三 空气中氧气含量测定的数字化实验 【典例3】（ 24-25九年级上·四川成都·期末）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隆温，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。 方｜法｜点｜拨 1.实验原理 通过红磷燃烧消耗密闭容器（如集气瓶）中的氧气，利用传感器实时监测压强或氧气浓度变化，结合数据软件分析氧气体积分数。传统实验通过水位变化计算，而数字化实验直接显示动态数据曲线。 2.实验装置与步骤 ‌核心器材‌：集气瓶、压强/氧气传感器、智能数字实验盘、红磷、高压电源等。 ‌操作流程‌： 搭建装置：固定集气瓶与烧杯，加入标记水量的水，连接传感器并校准。 数据采集：点燃红磷后迅速密封，传感器实时记录压强或氧气浓度变化。 数据分析：通过软件生成“时间-压强”曲线，计算氧气消耗量。 3.关键数据与现象 ‌压强曲线分析‌： BC段：红磷燃烧放热导致气体膨胀，压强短暂升高。 CD段：氧气消耗且温度下降，压强逐渐降低。 D点：冷却至室温，准备打开止水夹。 ‌氧气体积分数‌：通常测得约19.66%-21%，误差可能源于未完全消耗氧气或装置气密性。 4.实验注意事项 ‌红磷需足量‌：确保完全消耗氧气，否则结果偏低。 ‌冷却至室温‌：避免温度影响压强读数。 ‌传感器校准‌：实验前需校准氧气传感器，确保数据准确。 5.数字化实验优势 ‌实时性‌：动态显示数据变化，如压强、温度、氧气浓度曲线。 ‌精确性‌：减少人为读数误差，支持多参数同步分析。 ‌可视化‌：通过图表直观理解反应进程，如BC段与CD段的压强变化原因。 【变式3-1】（24-25九年级上·湖南衡阳·期中）化学兴趣小组想探究用不同物质在空气中燃烧测定氧气含量方法的优劣，他们用足量蜡烛和白磷分别在相同体积与状态的空气中燃烧，用氧气传感器测定密闭容器中氧气体积分数与时间的关系如图。下列正确的是 A．测定空气中氧气含量效果最好的是蜡烛，因为它反应速率快 B．白磷用量越多，测得空气中氧气的体积分数越大 C．燃烧后，两容器中氧气均未耗尽，白磷耗氧量较多 D．白磷熄灭后立即打开止水夹观察水进入瓶内体积 【答案】C 【详解】A、由图可知，白磷燃烧后，密闭容器内氧气的体积分数最小，说明消耗氧气更彻底，测定空气中氧气含量效果最好的是白磷，故A错误;8、瓶内空气中的氧气含量是固定的，白磷应足量，目的是完全消耗瓶,内氧气，当氧气消耗完后，剩余白磷不再发生反应，氧气体积分数不再变 化，并不是白磷用量越多，测得空气中氧气的体积分数越大，故B错误;C、燃烧后，两容器中氧气的体积分数分别为15.46%、3%，所以两容器中氧气均未耗尽，且白磷耗氧量较多，故C正确;D、白磷熄灭后，装置没有冷却至室温就立即打开止水夹，剩余气体受热膨胀，水倒流入集气瓶的体积偏小，导致实验结果偏小，应该冷却至室温后打开止水夹，观察水进入瓶内体积，故D错误。 故选C。 【变式3-2】测定空气中氧气的体积分数。 (1)图1实验原理：由于红磷燃烧消耗空气中的氧气，使瓶内_______减小，烧杯中水倒吸到集气瓶。若装置的_______良好，操作规范，用量筒测量进入瓶中水的体积，能粗略测得空气中氧气的含量。该反应的文字表达式为_______，现象为_______。 (2)若实验后发现测得空气中氧气的体积分数小于，可能的原因有：_______(写一点)。 (3)实验中利用传感器技术定时测定了图1装置内的压强、温度和氧气浓度，三条曲线的变化趋势如图5所示。 ①其中Y曲线表示的是_______(填“温度”或“氧气浓度”)。 ②结合X、Y两条曲线，图5中段压强变化的主要原因是_______。 (4)图2装置的优点是_______(写1点)。 (5)图3能否用来测定空气中氧气的含量：_______(填“能”或“否”)，原因是_______。该反应的文字表达式为_______。 (6)用如图4，实验时先在实际容积为250mL的集气瓶中装进50mL的水，在粗铜丝末端的铜勺中放足量白磷，点燃酒精灯加热铜丝一端，白磷燃烧。实验中主要利用铜的导热性。若实验成功，最终集气瓶中水的体积约为_______mL。 【答案】(1)气压 气密性 红磷＋氧气五氧化二磷 红磷燃烧产生大量白烟，放出热量，冷却后打开弹簧夹，有水进入集气瓶，且进入瓶内水的体积约为瓶内原空气体积的五分之一 (2)红磷量不足(合理即可) (3) 氧气浓度 磷燃烧放热，使瓶内气体受热膨胀导致瓶内气压增大的幅度大于因氧气被消耗而使瓶内气压减小的幅度 (4)实验过程中不需要打开活塞，实验数值更准确 (5)否 木炭燃烧生成二氧化碳，不会使集气瓶内气压减小 碳＋氧气二氧化碳 (6)90 【详解】(1)红磷燃烧消耗了瓶内氧气，使瓶内气压减小，烧杯中水倒吸到集气瓶。若装置的气密性良好，操作规范，用量筒测量进入瓶中水的体积，能粗略测得空气中氧气的含量。该反应的文字表达式为: 红磷＋氧气五氧化二磷，红磷燃烧产生大量白烟，放出热量，冷却后打开弹簧夹，有水进入集气瓶，且进入瓶内水的体积约为瓶内原空气体积的五分之一; (2)装置漏气(进入水时外部气体进入，进入水量偏少)、红磷量不足(不能将氧气完全消耗)、没有等温度冷却到室温就打开了止水夹(气体膨胀进入水量偏小)、导气管内没注水(导管中的水占有一部分体积，进入集气瓶中的水的体积偏少)、红磷中含有燃烧后产生气体的杂质这些问题都能导致测量值偏低; (3)①由于Y曲线整体呈降低趋势，所以其表示的是氧气的浓度;②X曲线先升高后下降，最后与开始时的纵坐标基本一致，表示温度，BC段压强增大，对应温度变化是温度升高，对应氧气含量的变化是下降所以BC段压强变化的主要原因是磷燃烧放热，使瓶内气体受热膨胀导致瓶内气压增大的幅度大于因氧气被消耗而使瓶内气压减小的幅度; (4)图2实验装置不需要打开活塞，优点是装置气密性好，实验数值更准确，不污染空气; (5)木炭燃烧生成二氧化碳，不会使集气瓶内气压减小，故图3不能用来测定氧气的含量，木炭燃烧的文字表达式为:碳＋氧气二氧化碳; (6)集气瓶的容积为250mL，预先装有50ml的水，所以瓶内有空气200mL的空气，白磷燃消耗掉氧气的体积约为200mL×1/5=40mL，所以打开止水夹后有40mL水进入集气瓶，所以若实验成功，最终集气瓶中水的体积约为50mL+40mL=90mL. 题型四 空气的成分、用途与保护 【典例4】（24-25九年级上·广东深圳·期中）空气是人类宝贵的自然资源，下列说法不正确的是 A．空气质量监测站对臭氧、一氧化碳等空气污染物进行测量，级别越大，质量越好 B．氮气的化学性质不活泼，可充入食品包装袋中防腐 C．稀有气体通电能发光，可制成霓虹灯 D．高温天气时，空调房窗户玻璃外有小水珠，说明空气中有水蒸气 【答案】A 【详解】A、空气质量监测站对奧氧、一氧化碳等污染物进行测量，使用空气质量指数(AQI)表示污染程度;AQ级别越大，表示污染物浓度越高，空 气质量越差，说法错误，符合题意; B、氮气占空气体积约 78%，化学性质不活泼(不易与其他物质反应)，可隔绝氧气，防止食品氧化变质，常用于食品包装袋防腐，说法正确,不符合题意; C、稀有气体(如氖、氫)在通电时发出特定颜色的光(如氖发红光)，利用此性质可制成霓虹灯，说法正确，不符合题意; D、高温天气时，空调房内冷、外热，外部空气中的水蒸气遇冷玻璃凝结成小水珠，说明空气中含有水蒸气，说法正确，不符合题意。 故选A 方｜法｜点｜拨 空气成分比例‌：氧气为21%，指体积分数，不是质量分数 稀有气体含量‌：稀有气体约占0.94%而非1% 二氧化碳作用‌：是温室气体，但不算空气污染物。 【变式4-1】空气是人类宝贵的自然资源，下列关于空气的说法正确的是 A．按照质量计算，空气中的氮气约占78% B．二氧化碳在空气中含量增大会引起温室效应，属于空气污染物 C．空气质量指数越高，代表空气质量越好 D．氮气可以用作保护气，利用了它的化学性质 【答案】D 【详解】A.应改为按照体积计算，空气中的氮气约占78%，即78%是空气中氮气的体积分数，不是质量分数。A错误; B.二氧化碳在空气中含量增大会引起温室效应，这是正确的。但空气污染物通常指直接危害人类健康或环境的物质，如二氧化硫(SO2)、一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)、臭氧(03)和可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)等。二氧化碳是空气的正常成分，属于温室气体，但未被列为空气污染物。B错误; C.空气质量指数(AQ)是衡量空气污染程度的指标，数值越高表示污染越严重，空气质量越差。例如:AQI 0-50:优;AQI 51-100:良;AQI101-150:轻度污染。因此，AQI越高，空气质量越差。C错误; D.氨气常用作保护气(如食品包装、灯泡填充)，因为它化学性质稳定，不易与其他物质发生反应。这种稳定性属于化学性质(如不助燃、不活泼)。D正确。 故选D。 【变式4-2】空气是一种宝贵的资源，下列关于空气成分的性质和用途说法不合理的是 选项 用途 性质 A 氧气用于气割，气焊 氧气具有助燃性 B 液氮用于冷冻麻醉手术 液氮汽化吸热 C 稀有气体制作霓虹灯 不同的稀有气体颜色不同 D 氦气可以用于填充汽艇 密度小，化学性质稳定 【答案】C 【详解】A、氧气用于气割、气焊，是因为氧气具有助燃性，能支持燃料剧烈燃烧，放出大量热，使金属熔化，该选项说法合理;B、液氮汽化时会吸收大量的热，能使周围温度降低，可用于冷冻麻醉手术，该选项说法合理;C、稀有气体制作霓虹灯，是因为稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，而不是稀有气体本身颜色不同，该选项说法不合理,D、氦气密度小，化学性质稳定，不易与其他物质发生反应，所以可以用于填充汽艇，该选项说法合理。故选C。 题型五 纯净物与混合物的判断 【典例5】（24-25九年级上·甘肃天水·期中）下列都是与生活相关的物质，其中属于纯净物的是 A. 澄清石灰水 B. 石油 C. 体温计中的水银 D. 食醋 【答案】C 【详解】纯净物只含一种物质，混合物含有两种或两种以上物质。 A、澄清石灰水是氢氧化钙溶于水形成的溶液，其中包含水和气氧化钙，属于混合物，选项错误B、石油含有多种烷烃、环烷烃、芳香烃等物质，属于混合物，不属于纯净物，选项错误; C、体温计中的水银是金属汞，只含有汞这一种物质，属于纯净物，选项正确， D、食醋是醋酸的水溶液，通常还含有水、色素、香料等成分，不属于纯净物，选项错误。 故选:C。 【变式5-1】（24-25九年级上·宁夏银川·期中）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。 【变式5-2】（24-25九年级下·四川眉山·期中）掌握常用仪器的特征和用途，有利于开展化学学习和研3 . 世间万物种类繁多，但宏观上根据组成可将物质进行分类。 (1)物质分类：纯净物和混合物属于如图关系中的___________关系。 (2)以下物质属于混合物的有 ___________（填序号）。 ①洁净的空气   ②冰水混合物   ③稀有气体   ④液氧 ⑤二氧化碳 ⑥75%的医用酒精 (3)下列四组物质中，均有一种与其他三种所属类别不同，请在下列横线上填写出这种物质的名称：氧气、氦气、二氧化碳、稀有气体：___________；井水、自来水、蒸馏水、食盐水：___________。 【答案】(1)并列 (2)①③⑥ (3) 稀有气体 蒸馏水 【详解】(1)物质可以分为纯净物和混合物，混合物是由两种或两种以上物质混合而成，纯净物由一种物质组成，纯净物和混合物属于并列关系，故填写:并列。 (2)①洁净的空气中含有氮气、氧气等多种物质，属于混合物;②冰是固态的水，冰水混合物是由水一种物质组成的，属于纯净物，③稀有气体中含有氦气、氖气、氩气等多种物质，属于混合物;④液氧是液态的氧气，是由氧气一种物质组成，属于纯净物; ⑤二氧化碳由一种物质组成，属于纯净物; ⑥75%的医用酒精由酒精和水两种物质组成，属于混合物，所以，其中属于混合物的是①③⑥，故填写:①③⑥。 (3)氧气、氦气、二氧化碳中均只含一种物质，属于纯净物，稀有气体中含有氨气、氖气、氩气等多种物质，属于混合物，则稀有气体与其他三种不同，故填写:稀有气体; 井水、自来水、食盐水中均含有水和其他溶于水的物质，属于混合物，蒸馏水只含有水一种物质，为纯水，属于纯净物，则蒸馏水与其他三种不同，故填写:蒸馏水。 题型六 空气的污染与防治 【典例6】（24-25九年级上·海南海口·期中）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。 【变式6-1】(24-25九年级上·广东江门·期中)下列关于氧气的说法错误的是 A．可用于医疗急救 B．可用于富氧炼钢 C．能和红磷反应 D．可用作燃料 【答案】D 【详解】A、氧气能供给呼吸，可用于医疗急救，选项正确; B、氧气支持燃烧，可用于富氧炼钢，选项正确; C、氧气支持燃烧，能点燃和红磷反应，选项正确; D、氧气具有助燃性，但不具有可燃性，不能作为燃料，选项错误; 故选:D。 【变式6-2】（24-25九年级上·湖南永州·期中）加强对空气质量的监测是保护环境的一项重要措施，下表是某市一年四季空气质量监测的平均数据，请你据表回答下列问题。 可吸入颗粒物（） 氮氧化合物（等） 二氧化硫（） 空气质量级别 春季 88 40 44 II 夏季 67 33 36 I 秋季 90 46 54 II 冬季 98 69 60 Ⅲ (1)空气质量最差的季节是_________。 (2)人类需要洁净的空气，目前我国空气质量日报中的污染物包括_________（可多选，填序号）。 a、可吸入颗粒物            b．臭氧             c．二氧化氮             d．二氧化碳 (3)为改善空气质量，下列做法正确的是_________（可多选，填序号）。 A．减少化石燃料的使用 B．适当控制机动车使用 C．关闭所有厂矿企业、禁止烧煤 D．加强建筑工地、道路扬尘监管 【答案】(1)冬季 (2)abc (3)ABD 【详解】(1)空气质量级别越大，空气质量越差，故空气质量最差的季节是冬季; (2)a、可吸入颗粒物会导致雾霾等的发生，属于空气污染物，符合题意; b、臭氧具有强氧化性，属于空气污染物，符合题意; C、二氧化氮能与水反应生成酸性物质，导致酸雨的发生，属于空气污染物，符合题意;d、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。故选abc; (3)A、减少化石燃料的使用，可以减少污染物的排放，减少空气污染，符合题意; B、适当控制机动车使用，可以减少化石燃料的使用，减少污染物的排放，减少空气污染，符合题意; C、厂矿企业可以解决就业，促进经济发展等，不能关闭所有厂矿企业、禁止烧煤，可以合理使用煤，加强企业管理，减少污染等，不符合题意; D、加强建筑工地、道路扬尘监管，可以减少污染物的排放，减少空气污染，符合题意。 故选ABD。 题型七 氧气的性质与用途 【典例7】（24-25九年级上·四川成都·期中）下列关于燃烧现象的描述，正确的是 A．木炭在氧气中燃烧，产生大量的白烟 B．蜡烛在空气中燃烧，产生二氧化碳 C．红磷在氧气中燃烧，发出淡蓝色火焰 D．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射 【答案】D 【详解】A、木炭在氧气中剧烈燃烧，发出白光，放热，生成无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体，故选项错误 B、蜡烛在空气中燃烧，产生二氧化碳是实验结论，不是实验现象，故选项错误; C、红磷在氧气中燃烧，产生大量白烟，并放出热量，故选项错误， D、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体，故选项正确，故选D。 方｜法｜点｜拨 1.‌助燃性≠可燃性‌：氧气是助燃剂，本身不可燃烧，需明确区分。 2.‌反应现象混淆‌： 木炭燃烧：在氧气中发出白光，生成使石灰水变浑浊的气体（CO₂）。 硫燃烧：空气中淡蓝色火焰，氧气中蓝紫色火焰，生成刺激性气体（SO₂）。 铁丝燃烧：需预先铺细沙或水，防止高温熔融物炸裂瓶底。 3.‌缓慢氧化‌：如金属锈蚀、食物腐败等，虽不剧烈但放热，属于氧化反应。 【变式7-1】 （24-25八年级下·山东德州·期中）用如图分别为硫、木炭、铁丝燃烧实验。 (1)甲中反应的文字表达式为_____，实验现象为_____。 (2)甲和丙中的水哪一个可以用细沙来代替_____(“甲”或“丙”)，乙中燃烧之后往里面倒入澄清石灰水观察到_____现象，证明生成了_____(写化学式)。 (3)丙中做细铁丝在盛有氧气的集气瓶中燃烧的实验时需要：①预先在集气瓶底部留有少量水或铺一层细沙，作用是_____；②将细铁丝下端系一根火柴，作用是_____；③细铁丝在氧气中燃烧的现象是_____；④反应的基本类型是_____。 【答案】(1)硫＋氧气二氧化硫 产生明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体。 (2)丙 澄清石灰水变浑浊 CO2 (3)防止高温熔化物溅落炸裂瓶底 引燃铁丝 剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体化合反应 【详解】(1)甲中是硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，文字表达式为硫＋氧气二氧化硫; 硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈，现象是:产生明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体。(2)甲中集气瓶底部的水是为了吸收有毒的二氧化硫，防止污染空气，细沙不能吸收二氧化硫，不能替代，丙中集气瓶底部留少量水或铺细沙是为了防止高温熔融物溅落炸裂瓶底，所以丙中的水可以用细沙代替;乙中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;木炭燃烧生成二氧化碳，其化学式为CO2. (3)细铁丝在氧气中燃烧剧烈，火星四射，生成的高温熔融物溅落易使集气瓶底炸裂，所以预留少量水或铺细沙起防护作用; 火柴燃烧放热，能使细铁丝达到着火点，从而引燃细铁丝; 细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体; 细铁丝在氧气中燃烧的文字表达式为:铁＋氧气四氧化三铁，是由两种物质生成一种物质的反应，符合化合反应"多变一”的特征，属于化合反应。 【变式7-2】根据以下材料回答问题。 Ⅰ．打铁花（如图1）是流传于豫晋地区的民间传统烟火，国家级非物质文化遗产之一表演者将高温铁水击向高空后，铁水便会迅速化为粉碎的微小铁屑。在向上或向下飞舞的过程中，微小的铁屑在空中燃烧并冷却。 Ⅱ．图2是铁丝分别在空气中和氧气中反应的情况比较。 Ⅲ．下表是不同形状的铁与不同浓度的氧气反应的情况比较： 序号 铁形状 氧气浓度 反应情况 ① 铁屑 空气 剧烈燃烧，生成黑色固体 ② 铁丝 空气 发红，不燃烧 ③ 铁丝 纯氧气 剧烈燃烧，生成黑色固体 (1)“打铁花”前，需将铁块熔化为1600℃左右的铁水，铁块熔化成铁水发生的是 _______ （填“物理”或“化学”）变化。 (2)打铁花时铁屑在空中燃烧的文字表达式为______。 (3)图2中集气瓶底部少量水的作用是______。 (4)比较表中①和②，可得出的结论是：化学反应是否发生（或反应的剧烈程度）与_____（填序号，下同）有关。比较表中②和③，可得出的结论是：化学反应是否发生（或反应的剧烈程度）与_____有关。 A温度               B．反应物的浓度            C．反应物之间的接触面积             D．条件 【答案】(1)物理 (2)铁＋氧气四氧化三铁 (3)防止高温生成物炸裂瓶底 (4)C B 【详解】(1)将铁块加热至约1600℃使其熔化，铁本身没变，只是铁的状态发生改变，属于物理变化，故填写:物理 (2)铁屑在空气中燃烧生成黑色固体(四氧化三铁)的文字表达式为: 铁+氧气点四氧化三铁，故填写:铁＋氧气四氧化三铁 (3)集气瓶底部少量水的作用是接住并冷却高温熔融物，防止瓶底因局部过热而炸裂，故填写:防止高温生成物炸裂瓶底。 (4)由表中①与②(铁屑与铁丝同在空气中，燃烧剧烈程度不同)可知:化学反应是否发生(或是否剧烈)与反应物接触面积(C选项)有关，故填写:C; 由表中②与③(铁丝在空气和纯氧中的反应差异)可知:化学反应是否发生(或是否剧烈)与反应物浓度(B选项)有关，故填写:B。 题型八 物质在不同浓度氧气中反应的比较 【典例8】铁丝在空气中灼热发红，但不能燃烧，而在纯氧中却能燃烧，这一事实与下列的哪一因素关系最密切 A．铁丝的表面积 B．燃烧区的温度 C．氧气的浓度 D．铁燃烧所需要的最低温度是（ ） 【答案】C 【详解】空气中氧气含量较低，铁丝在空气中不能燃烧，但在纯氧中能燃烧，说明氧气浓度越大，燃烧越剧烈，故选C。 方｜法｜点｜拨 1. 氧气浓度与反应速率的关系 氧气浓度越高，单位体积内氧分子数量增多，反应物分子间的有效碰撞频率增加，导致反应速率加快‌。 例如：硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，而在纯氧中燃烧呈现明亮的蓝紫色火焰‌ 铁丝在纯氧中剧烈燃烧，在空气中仅红热但不燃烧‌ 2. 其他影响因素 虽然氧气浓度是主要因素，但以下条件也会共同作用： ‌温度‌：每升高10°C，反应速率约提高2-4倍 ‌催化剂‌：如二氧化锰可加速过氧化氢分解 ‌接触面积‌：粉末状物质比块状反应更快 【变式8-1】 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丰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。 【变式8-2】某兴趣小组同学进行如图所示实验，关于此实验下列说法中不正确的是 A．步骤①木炭在空气中燃烧发红光，步骤②木炭在氧气中燃烧发白光 B．步骤②中，木炭要由上向下缓慢伸入集气瓶，目的是防止氧气逸出，让木炭和氧气充分接触反应，使实验现象更明显 C．通过此实验可以看出，木炭在氧气中燃烧比空气中更剧烈 D．本炭可以和氧气反应，因此可以代替红磷来测定空气中氧气含量 【答案】D 【详解】A、木炭在空气中燃烧时发出红光，而在氧气中燃烧时发出白光，故说法正确，B、木炭要由上向下缓慢伸入集气瓶，目的是防止氧气逸出，让木炭和氧气充分接触发生反应，使实验现象更明显，故说法正确;C、因为氧气浓度越高，燃烧反应越剧烈。通过此实验可以看出，木炭在氧气中燃烧比空气中更剧烈，故说法正确,D、木炭燃烧生成的是二氧化碳气体，而红磷燃烧生成的是固体五氧化二磷，在测定空气中氧气含量时，需要生成固体产物，以便通过体积变化来测定氧气含量。因此，木炭不能代替红磷来测定空气中氧气含量，故说法错误。故选D。 题型九 实验室制取氧气的原理、仪器与操作 【典例9】（24-25九年级上·河北石家庄·期中）如图是实验室中氧气的制取、收集、验满、性质验证的操作，其中正确的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A、加热高锰酸钾制氧气时，为防止冷凝水倒流，炸裂试管，试管口应略向下倾斜，为防止加热时高锰酸钾颗粒进入导管，需要在试管口处加一团棉花，故A错误； B、由于氧气的密度比空气大、可用向上排空气法收集，为了排净空气，导气管应伸到集气瓶的底部，故B错误； C、氧气验满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，而不能用带火星的木条伸入瓶中，故C错误； D、细铁丝在氧气中燃烧时，为防止高温生成物溅落，炸裂瓶底，集气瓶底部应该放少量水或铺一层细沙，故D正确。 综上，故选D。 【变式9-1】（24-25九年级上·江西上饶·期中）化学是一门以实验为基础的科学。选择图中的部分仪器完成高锰酸钾固体制取氧气的实验。 回答下列问题： (1)仪器H的名称是 。 (2)高锰酸钾制取氧气的文字表达式是 。 (3)用高锰酸钾制取较纯净的氧气时应选择的仪器有 (填字母标号，不重复选用仪器)。 (4)用过氧化氢溶液制氧气时应选用的药品是 ，符号表达式为 ，反应类型是 。 【答案】(1)锥形瓶 (2) (3)ABDEFG (4) 过氧化氢溶液和二氧化锰 分解反应 【详解】（1）由图可知，仪器H的名称是：锥形瓶； （2）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的文字表达式为：； （3）该反应属于固体加热反应，发生装置可选A、B、D、G，因为氧气不易溶于水，且密度比空气大，可用排水法和向上排空气法收集，根据所给装置，应选择排水法收集，收集装置应选E、F，故用高锰酸钾制取较纯净的氧气时应选择的仪器有ABDEFG； （4）用过氧化氢溶液制氧气时应选用的药品有：反应物过氧化氢溶液和催化剂二氧化锰； 该反应是过氧化氢在二氧化锰为催化剂的条件下生成水和氧气，符号表达式为：； 该反应是由一种物质在特定条件下反应生成两种新物质，符合分解反应定义。 【变式9-2】（25-26九年级上·福建·期中）的制取及性质 (1)请写出仪器名称：E： 。 (2)组装一套便于添加溶液的发生装置，需用到图中的仪器有 (填标号)，将二氧化锰粉末加入锥形瓶的操作是： 。 (3)若用G装置收集氧气，当 时开始收集，收集完氧气后，在水槽中用玻璃片 (选填“磨砂”或“光滑”)一面盖住集气瓶口，取出集气瓶， (选填“正放”或“倒放”)在桌面上。 (4)【拓展延伸】研究和控制化学反应条件有重要意义。 A组同学通过查阅资料得知，双氧水在70℃以上会较快分解产生氧气。为了验证加热双氧水也可以产生氧气，同学们可以选择图中的 (选填编号)装置(气密性良好)进行实验。实验中观察到试管内产生大量气泡，但将带火星的木条放在导管口没有复燃，可能的原因是 。 【答案】(1)长颈漏斗 (2) ADE 将锥形瓶倾斜，用药匙（或纸槽）将二氧化锰送至锥形瓶底部，再使锥形瓶直立 (3) 当导管口有连续均匀气泡冒出 磨砂 正放 (4) D 加热时试管内水蒸气随氧气逸出 【详解】（1）由图可知，仪器E为长颈漏斗； （2）实验室用过氧化氢制氧，应选用固液常温型发生装置，选用锥形瓶D作反应容器，为便于添加溶液，发生装置需选双孔塞A、长颈漏斗E，即ADE； 将二氧化锰粉末加入锥形瓶，需将锥形瓶倾斜，用药匙（或纸槽）将二氧化锰送至锥形瓶底部，再使锥形瓶直立； （3）用G（排水法）收集氧气，当导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集（此时排出的是纯净氧气，因为开始排出的气体主要是空气）； 玻璃片磨砂一面盖住集气瓶口（磨砂面密封好）； 氧气密度比空气大，收集后正放在桌面； （4）加热双氧水制氧气，试管口需向上倾斜，且导管口不能伸入过长，选D； 带火星木条未复燃，因为加热时试管内水蒸气随氧气逸出，使木条不能复燃（水蒸气降低氧气浓度）。 题型十 实验室制取氧气的气体收集、检验和验满 【典例10】（24-25九年级上·广西钦州·期中）根据如图实验装置，请回答： (1)写出仪器a的名称 。 (2)用高锰酸钾制取氧气时，选择的发生装置为B，但该装置要改进的一点是 ，目的是 ，收集较干燥的氧气可选用 装置（填字母），上述制取氧气反应的文字表达式为 。 (3)用装置F收集氧气，气体应从导管 （填“b”或“c”）端通入。 (4)实验室里，常用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法，制备甲烷。选择装置E收集甲烷，利用了甲烷 的物理性质。 【答案】(1)锥形瓶 (2) 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 D (3)c (4)难溶于水 【详解】（1）由图可知，仪器a的名称是：锥形瓶； （2）用高锰酸钾制取氧气时，选择的发生装置为B，但该装置要改进的一点是：在试管口塞一团棉花，目的是：防止加热时试管内粉末状物质进入导管； 氧气不易溶于水，密度比空气略大，可用排水法或向上排空气法收集，向上排空气法收集的气体比较干燥，故收集装置可选D； 高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的文字表达式为：； （3）用装置F收集氧气，氧气的密度比水小，气体应从导管c端通入； （4）选择装置E，即排水法收集甲烷，是利用了甲烷难溶于水的物理性质。 【变式10-1】（25-26九年级上·海南·期中）实验室常用下图所示装置制取气体，请你根据所学知识回答下列问题： (1)填标有序号的名称① ；② 。 (2)你认为选用B作发生装置，优点是 ；请指出装置C中存在的一处错误 。 (3)若用F装置来收集气体，当导管口 开始收集气体。当 时，表明气体已收集满。 (4)用装置B制氧气，从注射器中加入的试剂是 ，写出用装置B制取氧气文字表达式 ；可以用装置D来收集氧气，理由是 ；氧气验满的操作是 。 (5)甲烷CH4是最简单、难溶于水的有机物类气体，实验室常用加热无水醋酸钠与氢氧化钠的固体混合物来制得。实验室制取纯净的甲烷应选用的发生、收集装置是 （填序号）。 【答案】(1) 锥形瓶 长颈漏斗 (2) 可以控制反应速率 长颈漏斗下端应伸入液面以下 (3) 气泡连续且均匀 集气瓶口有大气泡向外冒出 (4) 过氧化氢溶液 氧气密度大于空气 将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则氧气已收集满 (5)AF 【详解】（1）由图可知，①是锥形瓶，②是长颈漏斗。 （2）B装置中，可通过注射器控制液体的滴加速度，进而控制反应速率； 装置C中，为了防止气体从长颈漏斗中逸出，则长颈漏斗下端应伸入液面以下。 （3）用排水法收集气体时，当导管口气泡连续且均匀时开始收集气体； 当集气瓶口有大气泡向外冒出时，表明气体已收集满。 （4）装置B是固液常温型装置，故用装置B制氧气，应为过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气，注射器中加入的试剂是过氧化氢溶液； 该反应的文字表达式为：； 装置D为向上排空气法，因为氧气密度大于空气，故能用装置D收集氧气； 氧气具有助燃性，故验满氧气的方法是：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则氧气已收集满。 （5）实验室制取甲烷的反应为加热固体的反应，发生装置选A，甲烷难溶于水，收集较为纯净的甲烷用排水法比较合适，故用F装置收集。 【变式10-2】（24-25九年级上·广东清远·期中）根据如图回答问题： (1)写出图中标号仪器名称：① 。 (2)实验室用高锰酸钾制取并收集氧气应选用的装置是 (填序号，下同)，反应的文字表达式为 。检验生成的气体是否是氧气的正确做法为 。 (3)用排水法收集氧气，实验结束后，应先 ，后 。原因是 。 【答案】(1)酒精灯 (2) AD/AF 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 将带火星的木条伸入集气瓶，观察木条是否复燃 (3) 将导管移出水面 熄灭酒精灯 防止水槽中的水倒吸入试管，使试管炸裂 【详解】（1）根据常见仪器的图形可知①是酒精灯。本问答案为：酒精灯。 （2）①实验室用高锰酸钾制取氧气，因为高锰酸钾制取氧气需要加热，所以发生装置选A；氧气不易溶于水，可用排水法收集，即装置F，氧气密度比空气大，也可用向上排空气法收集，即装置D，所以应选用的装置是AD或AF。本问答案为：AD或AF。 ② 高锰酸钾在加热的条件下分解生成锰酸钾、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。本问答案为：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气。 ③检验生成的气体是否是氧气，可以将带火星的木条伸入集气瓶，观察木条是否复燃。本问答案为：将带火星的木条伸入集气瓶，观察木条是否复燃。 （3）用排水法收集氧气，实验结束后，应先将导管移出水面，后熄灭酒精灯。因为如果先熄灭酒精灯，试管内温度降低，压强减小，水槽中的水会倒吸入试管，使试管炸裂。故本问答案为：将导管移出水面；熄灭酒精灯；防止水槽中的水倒吸入试管，使试管炸裂。 题型十一 工业制氧气 【典例11】（24-25九年级上·河南洛阳·期中）蜡烛燃烧一般经过下图环节。下列说法正确的是 1 . 空气是宝贵的自然资源。如图是以空气等为原料合成尿素的流程(部分产物略去)。请分析流程并按要求回答相关问题： (1)X是空气中含量最多的气体，其名称是___________。 (2)分离液态空气法：液态空气汽化时首先分离出氮气，并得到___________色的液态氧气，则沸点：氮气___________氧气(选填“>”“=”或“<”)。 (3)根据表中数据判断，工业上制取氧气，控制温度T在___________范围内，可以将表中液态空气内的氮气分离出来。 物质 沸点/℃ 0 【答案】(1)氮气 (2) 淡蓝 < (3)-196℃≤T<-183℃ 【详解】(1)空气中含量最多的气体是氮气，约占空气体积的 78%，所以X是氮气 (2)液态氧气是淡蓝色的; 液态空气汽化时首先分离出氮气，说明氮气先达到沸点汽化，所以氮气的沸点低于氧气的沸点，故填<。(3)要将液态空气内的氨气分离出来，温度要达到氮气的沸点使其汽化，但不能达到氧气的沸点让氧气也汽化，由表中数据可知，氮气沸点是-196℃，氧气沸点是-183℃，所以控制温度T在-196℃≤T<-183℃范围内。 【变式11-1】（24-25九年级上·安徽合肥·期中）2024年10月30日，神舟十九号载人飞船成功发射，航天员将在中国空间站完成各项任务，保障航天员的氧气需求至关重要，需要我们制备氧气从地球带上去。 (1)实验室常用二氧化锰催化分解过氧化氢制氧气，写出该反应的文字方程式：________；工业上选择空气为原料制氧气的主要原因是________。 (2)分离液态空气获得氧气的模拟实验过程如图1所示： 浸入液氮一段时间后，试管内产生一定体积的液态空气。取出试管，液态空气沸腾，伸入燃着的木条，木条熄灭，导致木条熄灭的原因是________；1分钟后伸入带火星的木条，观察到木条复燃，导致木条复燃的原因是________。 (3)利用分子筛可将氧分子从空气中“筛”出去，氮分子不能通过分子筛，从而获得高浓度的氧气。其原理如图2，由此可知两种分子的大小：________（填“>”或“<”）。 【答案】(1)过氧化氢水 + 氧气 空气中含有大量氧气，原料来源广泛 2)液氮沸点比液氧低，先汽化，氮气不支持燃烧，使木条熄灭液氧汽化，氧气具有助燃性，使带火星木条复燃 (3)> 【详解】(1)过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水、氧气，文字表达式为:过氧化氢水 + 氧气;工业制氧选择空气为原料，是因为空气资源丰富，氧气在空气中含量较多，便于获取。 (2)液氮沸点低于液氧，液态空气沸腾时液氮先汽化，此时试管内主要是氮气，氮气不支持燃烧，所以燃着的木条熄灭;一段时间后，液氧汽化，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃。 (3)分子筛能让氧分子通过，氮分子不能通过，说明氮分子比氧分子大，即N2>O2。 【变式11-2】请根据流程图回答下列问题。 (1)经过操作A处理后的空气属于__________（填“纯净物”或“混合物”）。 (2)由步骤B可以看出氮气的沸点比氧气的沸点__________（选填“高”或“低”）。液氮达到沸点，分子间间隙__________（填“变大”或“变小”）。嫦娥五号取回的月壤就保存在氮气中，这说明氮气化学性质__________（选填“活泼”或“不活泼”）。 (3)此外，现在还有一种膜分离技术制氧气；原理是一定压力下，让空气通过薄膜，氧气能透过薄膜，而其余气体不能够通过薄膜，从而达到分离空气的目的。据此推测氮分子比氧分子体积__________（填“大”或“小”）。 (4)空气是一种宝贵的资源，请你写出一条有效保护空气的措施____________________。 【答案】(1)混合物 (2)低 变大不 活泼 (3)大 (4)植树造林(合理即可) 【解析】(1)经过操作A降温加压处理后的空气中含有氧气、氮气等多种物质，属于混合物 (2)由步骤B可以看出升高温度，氮气首先汽化，说明氮气的沸点比氧气的沸点低，液氮达到沸点，汽化变为氮气，则分子间间隙变大; 嫦娥五号取回的月壤就保存在氮气中，这说明氮气化学性质不活泼，可以防止月壤与其它物质发生反应; (3)膜分离技术制氧气:原理是一定压力下，让空气通过薄膜，氧气能透过薄膜，而其余气体不能够通过薄膜，从而达到分离空气的目的，据此推测氮分子比氧分子体积大; (4)有效保护空气的措施有植树造林、开发利用新能源、绿色出行等(合理即可)。 题型十二 催化剂的概念与特点 【典例12】（24-25九年级上·四川成都·期中）下列有关催化剂的说法中，正确的是 A．在化学反应后其性质不变 B．在化学反应后其质量减小 C．在化学反应中能增加生成物的质量 D．能改变化学反应速率 【答案】D 【详解】A、催化剂在化学反应后化学性质不变，而不是性质不变，物理性质可能改变，该选项错误； B、催化剂在化学反应前后质量不变，并非减小，该选项错误； C、催化剂只能改变化学反应速率，不能增加生成物的质量，生成物质量由反应物的量决定，该选项错误； D、催化剂的定义就是能改变化学反应速率（包括加快和减慢），而自身的质量和化学性质在反应前后不变，该选项正确。 故选D。 【变式12-1】（24-25九年级上·宁夏银川·期中）根据下列实验方案进行实验，不能达到相应实验目的的是 序号 A B C D 实验方案 实验目的 验证氧气的化学性质 探究MnO2能否加快H2O2分解 检验O2 证明二氧化锰是过氧化氢的催化剂 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，通过该实验可以验证氧气能支持燃烧，从而验证氧气的化学性质，能达到实验目的，不符合题意； B、该实验中，在相同条件下，一个试管中加入二氧化锰，另一个试管中没有加入二氧化锰，通过对比产生气泡的速率，可以探究MnO2能否加快H2O2分解，能达到实验目的，不符合题意； C、氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，用带火星的木条伸进集气瓶中，若木条复燃，则证明是氧气，能达到检验O2的实验目的，不符合题意； D、要证明二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，不仅要证明二氧化锰能加快过氧化氢分解的速率（该实验能体现），还要证明二氧化锰在反应前后质量和化学性质不变，而此实验没有涉及对二氧化锰质量和化学性质的验证，不能达到证明二氧化锰是过氧化氢催化剂的实验目的，符合题意。 故选D。 【变式12-2】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。 题型十三 有关催化作用的实验探究 【典例13】（24-25九年级上·广东湛江·期中）化学兴趣小组的同学进行制备氧气的实验，实验过程中小明不小心将氯化铁粉末加入过氧化氢溶液中，发现有大量气泡生成，于是小明和同学们开展相关的探究活动。 【查阅资料】氯化铁对过氧化氢分解有催化作用。 【提出问题】其他同类物质是否对过氧化氢分解具有的催化作用呢？ 【实验探究】定性实验： (1)分别量取的过氧化氢溶液，分别置于编号为A、B、C的试管中。 序号 操作 现象 结论 实验1 向试管A中加入的过氧化氢溶液，用带火星的小木条伸入试管内 带火星的小木条___________ 常温下过氧化氢分解速率较慢 实验2 向试管B中加入的过氧化氢溶液和氯化铁，用带火星的小木条伸入试管内 带火星的小木条复燃 ___________ 实验3 向试管C中加入过氧化氢溶液和 ___________，用带火星的小木条伸入试管内 带火星的小木条复燃 氯化铜能加快过氧化氢的分解 (2)若要证明氯化铁可以作为过氧化氢的催化剂，还需要验证氯化铁的 ___________和___________在化学前后不变。 定量实验：分别取等质量二氧化锰、氯化铁、氯化铜粉末置于三个烧瓶中，各加入的过氧化氢溶液，利用氧气传感器测量不同的催化剂催化过氧化氢分解的效果。结果如图所示。 (3)实验中用手触摸烧瓶有发热感觉，该反应是___________(填“吸热”或“放热”)反应，请写出实验5的符号表达式___________。 (4)三个实验中完全分解过氧化氢用时最短的是实验___________(填“4”、“5”或“6”)，结合实验结果，你得到的结论是：___________。 【答案】（1） ①. 不复燃 ②. 氯化铁能加快过氧化氢的分解 ③. 0.5g CuCl2 （2） ①. 质量 ②. 化学性质 （3） ①. 放热 ②. （4） ①. 4 ②. 催化剂能改变反应速率，但不能改变生成物质量（合理即可） 【解析】 （1）实验1：常温下过氧化氢分解慢，产生氧气少，带火星木条不复燃； 实验2：实验 2 加入氯化铁后木条复燃，说明氯化铁加快过氧化氢的分解； 实验3：要探究氯化铜的催化作用，需加入 0.5g 氯化铜（控制变量）。 （2）催化剂能改变化学反应速率，且自身的质量和化学性质在化学反应前后保持不变，所以还需验证氯化铁的质量和化学性质不变。 （3）触摸烧瓶发热，说明反应放热； 实验 5 是氯化铁催化过氧化氢分解生成水和氧气，符号表达式为。 （4）由氧气浓度变化曲线，实验 4（二氧化锰）最先使氧气浓度达到稳定，用时最短； 对比可知在该条件下，二氧化锰催化效果优于氯化铁、氯化铜；另外，最终氧气的浓度相同，说明催化剂能改变反应速率，但不能改变生成物质量。 【变式13-1】（2025·广东广州·一模）下表为某学生设计的分解速率影响因素的探究方案，下列说法正确的是 实验序号 温度/℃ 催化剂（0.2g） 溶液 体积/mL 溶质质量分数/% ⅰ 20 / 5 5 ⅱ 60 / 5 10 ⅲ 20 红砖粉末 5 5 ⅳ 20 粉末 10 5 A．实验ⅰ和ⅱ可探究温度对反应的影响 B．实验ⅰ和ⅱ探究溶液浓度的影响 C．实验ⅰ和ⅲ探究红砖粉末的催化效果 D．实验ⅲ和ⅳ探究不同种催化剂的影响 【答案】C 【详解】A、实验ⅰ和ⅱ的温度分别是20℃和60℃，过氧化氢溶液浓度分别是5%和10%，变量不唯一，无法探究温度对反应的影响，故错误； B、实验ⅰ和ⅱ的温度分别是20℃和60℃，过氧化氢溶液浓度分别是5%和10%，变量不唯一，无法探究溶液浓度的影响，故错误； C、实验ⅰ没有使用催化剂，而实验ⅲ使用了红砖粉末作为催化剂，其它条件均相同，则实验ⅰ和ⅲ探究红砖粉末的催化效果，故正确； D、实验ⅲ（红砖粉末，20℃，5mL5%溶液）与实验ⅳ（粉末，20℃，10mL5%H溶液）的温度和溶质质量分数相同，催化剂种类和溶液体积不同，变量不唯一，不能探究不同种催化剂的影响，故错误； 故选：C。 【变式13-2】（24-25九年级上·广东肇庆·期中）催化剂的研究是一项重要的课题，某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。 【任务一】认识催化剂 (1)催化剂在化工生产中起着重要作用，其 和 在化学反应前后都不变。 【任务二】探究催化剂 (2)小组同学查阅资料发现氧化铜（CuO）也可作为过氧化氢分解的催化剂，于是设计了如图实验进行验证，请填写下表： 步骤①现象 步骤③现象 步骤⑥结果 实验结论 无明显现象 试管中有气泡产生，带火星的木条 氧化铜的质量为 g 氧化铜是过氧化氢分解的催化剂 (3)步骤 对比可以证明氧化铜能够加快过氧化氢的分解速率。 (4)步骤②中反应的文字表达式为 ，该反应属于 反应。（填基本反应类型） 【答案】(1) 质量 化学性质 (2) 复燃 0.2 (3)①③ (4) 分解 【详解】（1）催化剂能改变化学反应速率，化学反应前后其质量和化学性质不变； （2）实验结论为氧化铜是过氧化氢分解的催化剂，则氧化铜能加快过氧化氢的分解，则步骤③现象：试管中有气泡产生，带火星的木条复燃； 化学反应前后催化剂的质量不变，则步骤⑥结果：氧化铜的质量是0.2g； （3）步骤①中未加入氧化铜，带火星的木条不复燃；步骤③中加入了氧化铜，带火星的木条复燃，故步骤①③对比可以证明氧化铜能够加快过氧化氢的分解速率； （4）步骤②中反应为过氧化氢在氧化铜的催化下分解生成水和氧气，该反应的文字表达式为：； 该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应。 题型十四 化合反应、分解反应、氧化反应 【典例14】（24-25九年级上·四川成都·期中）下列变化中，不属于化合反应，但属于氧化反应的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】化合反应:两种或两种以上物质生成一种物质的反应，形式为A+B→C。氧化反应:物质与氧气发生的反应，通常伴随放热(如燃烧) A、该反应是分解反应(一种物质生成两种)，不属于化合反应;反应物中没有氧气参与，生成物中的氧气是产物而非反应物，因此也不属于氧化反应，不符合题意; B、该反应两种物质生成一种物质，属于化合反应;氢气与氧气反应生成水，物质与氧气发生的反应，属于氧化反应，不符合题意; C、该反应反应物是两种，生成物是两种，不属于化合反应;酒精与氧气反应生成二氧化碳和水，物质与氧气发生的反应，属于氧化反应，符合题意; D、该反应反应物是两种，生成物是两种，不属于化合反应;木炭与氧气反应生成二氧化碳，物质与氧气发生的反应，属于氧化反应，不符合题意。 故选C。 【变式14-1】（24-25九年级上·河北邯郸·期中）下列变化既不属于分解反应，又不属于化合反应的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A、 该反应是一变多的反应，是分解反应，不符合题意； B、 该反应是多变一的反应，是化合反应，不符合题意； C、 该反应是两种物质生成两种物质的反应，不符合一变多或多变一的特点，既不属于分解反应，又不属于化合反应，符合题意； D、 该反应是多变一的反应，是化合反应，不符合题意。 故选C。 【变式14-2】（24-25九年级上·湖北武汉·期中）化学概念间有包含、并列、交叉等不同关系。下列选项符合如图所示关系的是 A B C D X 纯净物 化学变化 氧化反应 化合反应 Y 混合物 物理变化 化合反应 分解反应 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A、物质分为纯净物和混合物，纯净物和混合物是并列关系，故错误； B、化学变化和物理变化是并列关系，故错误； C、氧化反应和化合反应是交叉关系，有的氧化反应是化合反应，如硫在氧气中燃烧，有的氧化反应不是化合反应，如甲烷燃烧，故正确； D、化合反应和分解反应是并列关系，故错误。 故选C。 基础通关练（测试时间：10分钟） 一、选择题 1．（24-25九年级上·湖南邵阳·期中）空气是生命赖以存在的物质基础和重要资源，下列有关空气的说法正确的是 A．工业上利用氧气和氮气的沸点不同，从液态空气中分离出氧气的过程属于化学变化 B．氧气可以燃烧也能支持燃烧 C．空气的成分按质量计算，氮气约占78%，氧气约占21% D．焊接金属时常用氮气作保护气 【答案】D 【详解】A、工业上利用氧气和氮气的沸点不同，从液态空气中分离出氧气的过程没有新物质生成，属于物理变化，故选项说法错误； B、氧气具有助燃性，但是不能燃烧，故选项说法错误； C、空气的成分按体积计算，氮气约占78%，氧气约占21%，故选项说法错误； D、氮气化学性质不活泼，可作保护气，故选项说法正确。 故选：D。 2．（24-25九年级上·云南玉溪·期中）实验是科学探究的重要方法，如图是测定空气成分的相关实验装置，下列有关说法错误的是 A．该实验开始前应先检查装置气密性 B．实验中部分银白色液态汞变成红色粉末 C．实验过程中汞只消耗曲颈甑内的氧气 D．实验结束后，玻璃钟罩内液面高于汞槽中液面 【答案】C 【详解】A、该实验开始前应先检查装置气密性，防止装置漏气，导致测定结果偏小，不符合题意； B、常温下汞为液体，汞和氧气在加热的条件下反应生成氧化汞，氧化汞是红色的，故实验中部分银白色液态汞变成红色粉末，不符合题意； C、该实验过程中，汞消耗整个密闭装置中的氧气，不是只消耗曲颈甑内的氧气，符合题意； D、该实验中，汞消耗装置内的氧气，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，汞槽中的汞液进入玻璃钟罩内，故实验结束后，玻璃钟罩内液面高于汞槽中液面，不符合题意。 故选C。 3．（24-25九年级上·广西玉林·期中）对嫦娥五号取回样品的分析表明，月壤中的金属氧化物和水分可以被有效提取出来，用于制备氧气。下列对于制得的氧气分析正确的是 A．人呼出的气体中含有少量的氧气 B．可用于电气设备灭火消防 C．可用作火箭发动机的燃料 D．可用作太空种植蔬菜光合作用的原料 【答案】A 【详解】A、人呼出的气体中含有氮气、氧气、二氧化碳等，其中氧气含量约为 16%，所以人呼出的气体中含有少量氧气，A 选项正确； B、氧气具有助燃性，会使电气设备火灾燃烧更剧烈，不能用于电气设备灭火消防，应该使用二氧化碳灭火器等，B 选项错误； C、氧气能支持燃烧，但本身不能燃烧，不具有可燃性，不可用作火箭发动机的燃料，而是作为助燃剂，C 选项错误； D、光合作用的原料是二氧化碳和水，氧气是光合作用的产物，不是原料，D 选项错误。 故选A。 4．（24-25九年级上·山东枣庄·期中）空气由多种物质组成，是宝贵的资源。空气中物质的性质与用途对应关系正确的是 A．氧气能支持燃烧，可用来做燃料 B．稀有气体具有稳定性，可作电光源 C．氮气的化学性质不活泼，可作保护气 D．氦气支持呼吸，可用于潜水员呼吸 【答案】C 【详解】A、氧气具有助燃性，可作助燃剂，氧气不具有可燃性，不能作燃料，选项错误； B、稀有气体具有稳定性，可作保护气，通电会发出不同颜色的光，可作电光源，选项错误； C、氮气的化学性质不活泼，可作保护气，选项正确； D、氧气支持呼吸，可用于潜水员呼吸，选项错误； 故选C。 5．（24-25九年级上·山东烟台·期中）某化学兴趣小组根据所学知识对生活中常见的物质进行分类，前者属于混合物、后者属于纯净物的是 A．空气、纯牛奶 B．啤酒、矿泉水 C．白醋、冰水混合物 D．二氧化碳、铁 【答案】C 【详解】A、空气是由氮气、氧气等混合而成，属于混合物；纯牛奶由蛋白质、水等混合而成，属于混合物，不符合题意； B、啤酒由酒精、水等混合而成，属于混合物；矿泉水由水、可溶性矿物质等混合而成，属于混合物，不符合题意； C、白醋由醋酸、水等混合而成，属于混合物；冰是固态的水，冰水混合物由水一种物质组成，属于纯净物，符合题意； D、二氧化碳由二氧化碳一种物质组成，属于纯净物，铁由铁一种物质组成，属于纯净物，不符合题意。 故选C。 6．（24-25九年级上·湖北武汉·期中）某化学兴趣小组利用图1所示装置(夹持仪器略去)测定空气中氧气含量，烧瓶容积为500mL，烧瓶中预留40mL水；用激光笔点燃红磷，充分燃烧后，冷却至室温。打开止水夹，量筒内液面不再下降时，调整左右液面相平，量筒内减少了70mL的水。下列分析错误的是 A．打开止水夹，观察到水倒吸入烧瓶，形成“喷泉”现象 B．整个实验过程中，烧瓶内压强变化如图2所示 C．若增加烧瓶中预留的水体积，对测定结果无影响 D．测定氧气体积分数为 【答案】B 【详解】A、红磷燃烧消耗氧气，瓶内气压减小，在大气压的作用下，量筒中的水倒吸入烧瓶，形成“喷泉”现象，故A正确； B、红磷燃烧放热，压强增大，燃烧结束恢复到室温后，瓶内的气压应小于起始气压，因为红磷燃烧消耗氧气，使瓶内的气压减小，打开止水夹后，水进入瓶中，压强逐渐增大恢复到初始值，故B错误； C、实验的原理是利用瓶内外的压强差，与瓶内水的量无关，所以瓶内水的量对测定结果没有影响，故C正确； D、消耗的氧气体积为70mL，瓶内起始空气体积为（500-40）mL，所以体积分数为，故D正确； 故选B。 7．（24-25九年级上·云南昆明·期中）下列实验探究的方案设计错误的是 A．探究分子在不断运动 B．探究空气中氧气的含量 C．探究蜡烛燃烧有水生成 D．探究氧气的含量不同对燃烧剧烈程度的影响 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A、浓氨水具有挥发性，挥发出的氨气在不断的运动，氨气与水反应生成氨水，氨水显碱性，能是酚酞溶液变红，则可以观察到右侧烧杯中酚酞溶液变红，可探究分子在不断运动，故A不符合题意； B、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳，化学反应前后，装置内压强变化不大，不能测定出空气中氧气的含量，故B符合题意； C、在蜡烛火焰的上方罩一个干燥的烧杯，观察到烧杯内壁有水珠生成，则说明蜡烛燃烧生成了水，故C不符合题意； D、空气中氧气含量比纯氧少，木炭在氧气燃烧更剧烈，可以探究氧气含量不同对燃烧剧烈程度的影响，故D不符合题意。 故选B。 8．（24-25九年级上·四川成都·期中）如图为利用数据传感技术探究有无催化剂条件下过氧化氢分解的装置与得到的气压-时间变化图。下列说法错误的是 A．甲装置中有催化剂，乙装置中无催化剂 B．甲装置中过氧化氢会分解，乙装置中过氧化氢不会分解 C．曲线①表示甲装置的变化情况，曲线②表示乙装置的变化情况 D．甲乙装置内过氧化氢都会分解，最终得到的氧气量相同 【答案】B 【详解】A、由图可知，甲装置中有催化剂二氧化锰，乙装置中无催化剂，故正确； B、由气压-时间变化图可知，两个装置中气压都变大，说明甲、乙装置中过氧化氢都会分解，故错误； C、由气压-时间变化图可知，曲线反应速率快，曲线②反应速率慢，说明曲线②表示无二氧化锰条件下发生的反应，曲线①表示甲装置的变化情况，曲线②表示乙装置的变化情况，故正确； D、由气压-时间变化图可知，甲、乙装置内过氧化氢都会分解，最终得到的氧气量相同，故正确； 故选：B。 9．（24-25九年级上·江西赣州·期中）下列四个图像分别表示对应的四种操作过程，其中错误的是 A．硫粉在足量的氧气中燃烧 B．用红磷测定空气中氧气的含量 C．用一定量过氧化氢溶液制氧气 D．向一定量过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰 【答案】B 【详解】A、硫燃烧生成二氧化硫，固体质量逐渐减小，完全反应后减小到0，故选项图像正确； B、密闭容器中红磷燃烧放热，集气瓶内气压变大，冷却至室温时，由于集气瓶内氧气被消耗，气体压强变小，但是最终气压不是0，故选项图像不正确； C、过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，随着反应进行，生成氧气的质量增加，过氧化氢完全反应后，氧气的质量保持不变，故选项图像正确； D、过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，根据质量守恒定律，该过程中液体中的氢元素质量不变，故选项图像正确。 故选B。 二、实验题 10．（24-25九年级上·湖南湘西·期中）李明查阅资料发现五氧化二磷有毒，在图1实验启发下设计图2所示实验，用于测定空气中氧气的含量（已知铜粉在加热条件下能与氧气反应生成黑色固体氧化铜）。回答下列问题： (1)图1实验中试想能否用蜡烛、木炭代替红磷进行实验？请说明理由： 。 (2)图2实验中需要提供足量的 （填“铜粉”或“空气"）；写出该反应的文字表达式 。 (3)根据以表格中的数据，实验测得空气中的体积分数为 （保留到小数点后一位）。 硬质玻璃 管的体积 反应前注射器 中空气的体积 反应后注射器 中气体的体积 50.0mL 20.0mL 6.5mL (4)图2实验的优点是 （答一点）。 【答案】(1)不能，原因是蜡烛、木炭燃烧生成二氧化碳气体，集气瓶内压强变化不明显，不能用于测定空气中氧气的含量 (2) 铜粉 (3)19.3% (4)装置始终密闭，实验更环保，实验结果更准确 【详解】（1）不能用蜡烛、木炭代替红磷进行实验，是因为蜡烛、木炭燃烧生成二氧化碳气体，集气瓶内压强变化不明显，不能用于测定空气中氧气的含量； （2）测定空气中氧气含量时，为了将氧气完全消耗，铜粉要足量；铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜，反应的文字表达式为：； （3）注射器移动的体积即为消耗的氧气的体积，且铜粉消耗的是硬质玻璃和注射器中的氧气，则测定空气中氧气的含量为：； （4）图2实验中，整个过程装置都密封，实验更环保，且实验结果更准确。 11．（25-26九年级上·江苏徐州·期中）化学是一门以实验为基础的科学，化学所取得的丰硕成果，是与实验的重要作用分不开的。结合下图回答问题。 (1)写出指定仪器的名称：① ；② 。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气时，可选用的发生装置是 （填字母代号）。反应原理的文字表达式 。反应类型属于 反应。 (3)氨气是一种无色有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，溶于水形成的溶液是氨水。实验室用加热氯化铵和消石灰的固体混合物制取氨气。则实验室制取氨气选用的装置组合是 。 (4)化学兴趣小组开展“设计和制作简易供氧器”的实践活动。 学习小组利用身边物品，模仿图1市售制氧机，自制了如图2的简易供氧器。 利用可以抽拉的线绳，可实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离，这样设计的优点 （答一点）。若想利用B装置监测产生氧气的气流速度，B图中有一处不足之处，你的改进措施是 。制作简易供氧器在选择反应原理时，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．制得气体是否纯净    D．是否安全、环保 【答案】(1) 试管 集气瓶 (2) A 分解 (3)AD (4) 可以控制反应的发生和停止（合理即可） 将a导管延长并伸入到水面以下 ABCD 【详解】（1）仪器①是试管；仪器②是集气瓶； （2）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，发生装置为固固加热型，即可选用A；反应原理的文字表达式为； （3）实验室用加热氯化铵和消石灰的固体混合物制取氨气，反应为固体，反应条件需要加热，则发生装置为固固加热型，即选用的发生装置是A；氨气密度比空气小，极易溶于水，收集氨气只能用向下排空气法，即收集装置是D；所以实验室制取氨气选用的装置组合是AD。 （4）利用可以抽拉的线绳，可实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离，从而控制反应的发生和停止，故优点是：可以控制反应的发生和停止； 若想利用B装置监测产生氧气的气流速度，应将a导管延长并伸入到水面以下，这样才可通过产生气泡的速率观测生成氧气的速率； A、需要考虑原料是否廉价易得，应选择成本低、容易获取的原料，以确保可行性和经济性，符合题意； B、需要考虑反应速率是否适中，反应速率应适中，过快可能导致氧气释放失控，过慢则无法满足需求，符合题意； C、需要考虑制得气体是否纯净，这样才能收集到所需的气体，符合题意； D、需要考虑是否安全、环保，避免产生有毒或易燃易爆物质，确保操作过程安全，减少意外风险，符合题意。 故选ABCD。 12．（24-25九年级上·安徽淮南·期中）某化学兴趣小组的同学为了比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，用如图Ⅰ所示的装置进行了两次实验。在试管中分别加入等质量的氧化铜和二氧化锰，分别将注射器内盛有的3mL5%的双氧水(过氧化氢溶液)注入试管中，利用注射器收集氧气，收集到氧气的体积和时间的关系如图2所示。 (1)在检查装置的气密性后，小组同学开始实验时注入双氧水的方法是______(填序号)。 A．快速推注射器活塞 B．缓慢推注射器活塞 (2)写出在二氧化锰作用下双氧水分解的文字或符号表达式 。 (3)反应过程中U形管中的现象是 ，产生该现象的原因是 。 (4)根据相同时间注器内氧气的体积不同。可比较两种催化剂的催化效果，观察图2除了能得出二氧化锰催化效果比氧化铜好。还能得出的结论是 。 (5)由氧化铜催化的反应，t1-t2时间段反应速率逐渐变慢，原因可能是 。 【拓展延伸】 (6)同学们在老师的指导下设计实验继续探究，如图3，向两支试管分别加入等体积浓度分别为5%和2%的双氧水，再加上等体积、等浓度的氯化铁溶液，分别用气压传感器测定两试管中的压强，其变化曲钱如图4，请你思考： ①为保证实验准确性，请你设计向两试管中加入氯化铁溶液的具体操作 。 ②你从曲线中得到氯化铁溶液对双氧水分解影响的信息有 。 【答案】(1)A (2)或 (3) 红墨水左低右高 反应放热，大试管内的气体受热膨胀，压强增大 (4)催化剂不能改变生成物的量 (5)随着反应的进行，过氧化氢浓度下降 (6) 同时将等浓度、等体积的氯化铁溶液分别加入两支试管中 氯化铁溶液可加快过氧化氢的分解或氯化铁溶液对浓度大的过氧化氢溶液分解促进效果更好 【详解】（1）因为开始反应后随着氧气的生成试管内压强不断增大，会导致无法持续推入过氧化氢或者橡胶塞会被弹开，所以开始实验时注入双氧水的方法是快速推注射器活塞，故选A。 （2）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下反应生成水和氧气，反应的文字表达式为，符号表达式为。 （3）过氧化氢分解生成氧气的同时放出热量，试管内的气体受热膨胀，压强增大，大于外界大气压，造成红墨水左端液面下降，右端液面上升，所以反应过程中 U 形管中的现象是 U 形管中液面左低右高。 （4）由图像分析得出，当反应结束时，无论是用何种催化剂，等体积、等浓度的过氧化氢溶液生成的氧气体积相等，说明催化剂不能改变生成氧气的量。 （5）由图像知，在氧化铜作为催化的条件下，t1-t2时间段曲线逐渐变平缓，说明反应速率逐渐变慢，这是因为随着反应的进行，过氧化氢溶液浓度在不断下降。 （6）为保证实验准确性，向试管中加入氯化铁溶液的操作为：分别用注射器吸取等体积、等浓度的氯化铁溶液同时注入两支试管中；根据曲线可以看出，氯化铁溶液可加快过氧化氢的分解或氯化铁溶液对浓度大的过氧化氢溶液分解促进效果更好。 重难突破练（测试时间：10分钟） 1．（已知：白磷和红磷都能在空气中燃烧生成五氧化二磷，纳米铁粉可以在空气中燃烧），如图所示，将等容积（1L）、等质量（包括瓶塞、导管、燃烧匙）的两集气瓶置于天平左右两盘，并调至平衡，关闭弹簧夹a、b，点燃等质量的白磷和木炭，待两者熄灭，冷却至室温后，打开弹簧夹a、b。下列说法正确的是 A．如图所示实验装置更有利于空气污染物的吸收 B．打开弹簧夹a、b一段时间后，流入集气瓶乙中的水比甲中多 C．打开弹簧夹a、b一段时间后，托盘天平指针偏右 D．将甲燃烧匙中的白磷换成纳米铁粉，实验结束时，天平仍然平衡 【答案】A 【详解】A、装置中两个集气瓶通过导管与盛水的容器相连，燃烧生成的污染物可被水吸收，更有利于空气污染物的吸收，该说法正确； B、白磷燃烧消耗氧气，生成固体五氧化二磷，瓶内压强减小；木炭燃烧消耗氧气，生成二氧化碳气体，瓶内压强变化不大。所以打开弹簧夹a、b一段时间后，流入集气瓶甲中的水明显比乙中多，该说法错误； C、由B选项分析可知，甲瓶进水多，质量增大，托盘天平指针偏左，该说法错误； D、纳米铁粉在空气中燃烧消耗氧气，生成固体四氧化三铁，瓶内压强减小，会有大量水流入瓶中，其质量明显比进入乙中的水大，实验结束时，天平不平衡，该说法错误。 故选A。 3．如图1是工业分离液态空气制取氧气的有关流程，如图2是氮气和氧气的沸点。下列说法不正确的是 物质 沸点 氮气 -195.8℃ 氧气 -183.0℃ 图2 A．用燃着的木条可以区分空气、氧气和氮气 B．工业分离液态空气得到的氧气属于纯净物 C．过程中未发生化学变化 D．结合图1和图2中数据可知，氮气先转变为气体，从液态空气中分离出来 【答案】B 【详解】A、燃着的木条在空气中正常燃烧，在氧气中燃烧更旺，在氮气中会熄灭，则能区分，该选项说法正确； B、工业分离液态空气的过程中，只是分离出氮气，得到的富氧中仍含有氧气、稀有气体等，属于混合物，该选项说法不正确； C、过程中只是将物质进行分离，没有新物质生成，属于物理变化，该选项说法正确； D、氮气的沸点比氧气低，则氮气先转变为气体，从液态空气中分离出来，该选项说法正确。 故选B。 4．下列图像不能正确反映其对应操作中各量变化关系的是 A．加热高锰酸钾制氧气 B．向一定量的过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰 C．用等量等浓度的过氧化氢溶液分别制取氧气 D．加热高锰酸钾制取氧气 【答案】B 【详解】A、加热高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，随着反应的进行，生成氧气的质量从零逐渐增大，待完全反应后，不再变化，不符合题意； B、向一定量的过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰，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，固体是二氧化锰，二氧化锰是该反应的催化剂，化学反应前后催化剂的质量不变，符合题意； C、用等量等浓度的过氧化氢溶液分别制取氧气，催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的质量，故有催化剂的反应速率快，但是最后生成氧气的质量相等，不符合题意； D、加热高锰酸钾制取氧气，一开始未达到高锰酸钾的分解温度，只含高锰酸钾一种固体，达到分解温度后，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，高锰酸钾部分分解时，含高锰酸钾、锰酸钾、二氧化锰三种固体，高锰酸钾完全反应后，含锰酸钾和二氧化锰两种固体，不符合题意。 故选B。 5．下列实验设计能达到实验目的的是 A．证明MnO2是过氧化氢分解的催化剂 B．测定空气中氧气含量 C．探究不同催化剂对反应速率的影响 D．收集密度比空气大且难溶于水的气体 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A、加入二氧化锰前带火星的木条不复燃，加入二氧化锰后，带火星的木条复燃，说明二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率，但是要证明二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，还需要验证化学反应前后二氧化锰的质量和化学性质不变，选项A错误； B、红磷燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷固体，装置内压强减小，冷却后打开止水夹，水进入集气瓶，进入水的体积约等于消耗氧气的体积，可以测定空气中氧气的含量，选项B正确。 C、 探究不同种催化剂对H2O2分解速率的影响，控制的变量为催化剂种类，其他条件应相同，图中过氧化氢溶液的浓度不同，无法探究不同催化剂对反应速率的影响，选项C错误； D、收集密度比空气大的气体应该是长管进短管出，而图中为短进长出，收集的是密度比空气小的气体，用水处理尾气，说明该气体能溶于水，选项D错误。 故选B。 二、实验题 6．某小组对测定空气中氧气体积分数的实验进行了如下研究。 (1)用甲、乙两套装置进行实验。红磷燃烧的文字表达式： 。 (2)实验中，燃烧匙中的物质的质量太少，测得氧气的体积分数会 (填“偏小”、“偏大”或“无影响”)。 (3)该实验可以得出氮气的一条性质是 。 (4)实验中，打开止水夹前后，能正确表示图甲装置广口瓶内气体体积变化情况的是图示是 。此过程中，装置内的压强变化情况为 。 (5)下列有关甲、乙实验的分析，合理的是___________。 A．都只能在实验结束后，推得氮气是无色气体 B．在红磷燃烧结束后，要等到实验装置冷却至室温，才能打开弹簧夹 C．乙中的瘪气球可以防止燃烧放热使橡胶塞弹出 D．乙比甲更节约能源 (6)利用乙装置实验时，先关闭弹簧夹，加热使红磷反应，待装置冷却至室温后打开弹簧夹。反应前后各数据及结论如下，请完成填空。 玻璃管中原有空气的体积 注射器中气体的体积 结论 反应前 反应后 mL 40mL 30mL 氧气约占空气体积的五分之一 【答案】(1)红磷+氧气五氧化二磷 (2)偏小 (3)不支持燃烧/难溶于水(合理即可) (4) B 先变大后变小，最终恢复到标准大气压 (5)BC (6)50 【详解】（1）红磷燃烧生成五氧化二磷，文字表达式为：红磷+氧气五氧化二磷。 （2）燃烧匙中物质质量太少，不能将氧气完全消耗，测得氧气体积分数偏小。 （3）实验中红磷燃烧消耗氧气，剩余气体主要是氮气，可得出氮气不支持燃烧、难溶于水等性质。 （4）红磷燃烧消耗氧气，瓶内气体体积先因燃烧放热膨胀，装置内压强变大，后因氧气消耗、温度降低而减小，最终体积约为原来的，压强也随之减小，B 图符合。 （5）A、实验前就能观察到氮气是无色，不是实验后推得，错误； B、燃烧停止时，装置内气体温度较高，气压偏大，要冷却至室温打开弹簧夹，否则结果偏小，正确； C、乙中瘪气球可缓冲压强，防止橡胶塞弹出，正确； D、乙和甲都需加热红磷，不能说乙更节约能源，错误。 故选BC． （6）氧气约占空气体积五分之一，注射器中氧气体积变化，则玻璃管中空气体积为。 7．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)。 8．氧气是人类生存必需的物质，认识和获取氧气具有重要意义。 （一）工业上制取氧气。 (1)工业上通过分离液态空气获得氧气，利用氮气和氧气的 不同。 （二）实验室制氧气，请结合图1回答问题。 (2)写出标号的仪器名称：① ；② 。 (3)用A装置加热高锰酸钾制氧气，需要在试管口放棉花的目的是 ，高锰酸钾制取氧气的文字表达式或符号表达式为 ，试管口略向下倾斜的目的是 。 (4)用B装置制氧气，用分液漏斗来添加液体药品，其优点是 。 (5)小州同学想收集一瓶氧气用来做蜡烛燃烧实验并检验其产物，选用的收集装置为 （填字母），选择该收集方法利用了氧气具有 的性质，用你选择的收集方法进行收集，如何检验氧气已集满： （包括操作、现象和结论）。 (6)用排水法收集好氧气后，若发现氧气不纯净，原因可能是 （填字母）。 a．先从水中取出集气瓶，再盖上玻璃片       b．收集氧气前集气瓶中未装满水 c．收集后，集气瓶中仍有少量水             d．导管口刚有气泡冒出时就开始收集 （三）基于特定需求设计和制作简易供氧器。 (7)图2中加湿仓里水的作用是 （填字母）。 a．可以通过气泡观察氧气生成的速率            b．降低氧气温度     c．加快氧气的生成                            d．湿润氧气 (8)10g 和10g 固体与水作用生成氧气的质量与时间的关系如图3所示，常选给鱼池增氧的原因是 。 【答案】(1)沸点 (2) 试管 集气瓶 (3) 防止加热时试管内粉末状物质进入导管 或 防止冷凝水倒流使试管炸裂 (4)可以控制反应速率 (5) D 氧气的密度比空气略大 将带火星的木条伸到集气瓶口，木条复燃，则已满 (6)abd (7)abd (8)等量的和相比，与水作用生成的氧气更多，持续时间更长 【详解】（1）工业上通过分离液态空气获得氧气，是利用氮气和氧气的沸点不同将其分离。故填：沸点； （2）由图1可知，仪器①是试管，故填：试管； 由图1可知，仪器②是集气瓶，故填：集气瓶； （3）用A装置加热高锰酸钾制氧气，在试管口放棉花的目的是：防止加热时试管内粉末状物质进入导管； 加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，反应的文字表达式为：，符号表达式为：。故填：或者； 有些固体试剂受热时会放出水蒸气，试管口略向下倾斜，可防止冷凝水流至热的试管底部，避免试管炸裂。故填：防止冷凝水倒流使试管炸裂； （4）用B装置制氧气，用分液漏斗来添加液体药品，其优点是可以控制液体滴加速度，从而控制反应速率。故填：可以控制反应速率； （5）题目明确指出收集一瓶氧气用来做蜡烛燃烧试验并检验其产物，由于蜡烛燃烧的产物是水和二氧化碳，所以不能用排水法收集，会干扰水的检验，所以只能用排空气法收集。由于氧气密度比空气略大，则可以用向上排空气法收集氧气，因此可以选装置D； 用D收集氧气，氧气具有助燃性，氧气验满：将带火星的木条伸到瓶口，木条复燃表明已收集满。故填：D；氧气密度比空气略大；将带火星的木条伸到集气瓶口，木条复燃，则已满； （6）a、先从水中取出集气瓶，再盖上玻璃片，会导致空气进入，使氧气不纯； b、收集氧气前集气瓶中未装满水，瓶内有空气，会使氧气不纯； c、收集后集气瓶中仍有少量水，不影响氧气纯度； d、导管口刚有气泡冒出时就开始收集，此时收集的是装置内的空气，会使氧气不纯。 故选abd； （7）a、加湿仓里的水可以通过产生气泡的速率观察氧气生成的速率，该选项正确； b、水可以降低氧气温度，使氧气温度适宜，该选项正确； c、水不能加快氧气的生成，该选项错误； d、氧气不易溶于水，水可以湿润氧气，该选项正确； 故选：abd； （8）从图3可以看出，等量的和相比，与水反应生成氧气的速率更缓慢、更持久，产生的氧气也略多，能持续为鱼提供氧气，所以常选给鱼池增氧。故填：等量的和相比，与水作用生成的氧气更多，持续时间更长。 三、科学探究题 9．某探究小组进行了“催化剂等因素对过氧化氢分解的影响”的系列探究，该小组分别取1 g不同的催化剂，再加入溶质质量分数为的过氧化氢溶液20 mL，进行了如下实验： 序号 催化剂 温度 实验现象 甲 粉末 常温 持续产生气泡，速率适中，气流平稳 乙 红砖粉末 60℃ 持续产生气泡，速率适中，气流平稳 丙 红砖小颗粒 常温 缓慢，有少量气泡逸出 丁 块状红砖 常温 十分缓慢，几乎看不到气泡 (1)粉末与红砖粉末对过氧化氢溶液分解具有相同的催化效果，你认为此结论是否科学？ （填“是”或“否”）。 (2)能说明催化剂的催化效果与其形态有关的实验组合是 （填实验序号）。 (3)①在其他条件相同时，另取1 g红砖小颗粒，向其中加入8%的过氧化氢溶液20 mL继续实验，发现产生气泡的速率明显比实验丙快。从中可以得出的结论是 。 ②在其他条件相同时，另取2 g红砖小颗粒，向其中加入5%的过氧化氢溶液20 mL继续实验，发现产生气泡的速率明显比实验丙快。说明化学反应速率快慢还与 有关。 (4)继续实验，发现温度对该反应速率有影响。进行探究温度对该反应速率的影响实验时，需要控制相同的因素是________（填字母）。 A．催化剂的种类 B．催化剂的质量 C．温度 D．过氧化氢溶液的浓度 (5)兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10 mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后，用传感器测量装置中气压的变化，如图乙中曲线所示。 ①结合实验和曲线分析，两种催化剂中催化效率更高的是 。 ②从曲线的变化可以看出，过氧化氢分解的反应是 （填“放热”或“吸热”）反应，加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是 s（填“30”“65”或“120”）。 ③曲线最终达到相同的压强，说明： 。 【答案】(1)否 (2)丙、丁 (3) 在其他条件相同时，过氧化氢溶液的浓度越大，反应速率越快 催化剂的质量 (4)ABD (5) 猪肝块 放热 30 催化剂只能改变反应速率，不能改变生成物的质量 【详解】（1）甲实验中催化剂是MnO2粉末，温度为常温；乙实验中催化剂是红砖粉末，温度为60℃，变量不唯一，所以不能得出粉末与红砖粉末对过氧化氢溶液分解具有相同催化效果的结论。 （2）丙实验中催化剂是红砖小颗粒，丁实验中催化剂是块状红砖，其他条件相同，丙中缓慢产生气泡，丁中十分缓慢，能说明催化剂的催化效果与其形态有关。 （3）①实验丙中过氧化氢溶液溶质质量分数为5%，另取1g红砖小颗粒，加入8%的过氧化氢溶液20mL，产生气泡速率明显更快，说明在其他条件相同时，过氧化氢溶液的浓度越大，反应速率越快。 ②实验丙中催化剂质量为1g，另取2g红砖小颗粒，加入5%的过氧化氢溶液20mL，产生气泡速率明显更快，说明化学反应速率快慢还与催化剂的质量有关。 （4）探究温度对该反应速率的影响时，应控制催化剂的种类、催化剂的质量、过氧化氢溶液的浓度相同，改变温度，所以选 ABD。 （5）①由曲线a（猪肝块作催化剂）和曲线b（土豆块作催化剂）可知，相同时间内，用猪肝块作催化剂时压强变化更大，说明催化效率更高的是猪肝块。 ②从曲线a、b的变化可以看出，反应结束后压强有下降趋势，说明反应过程中温度升高，压强增大，反应结束后温度降低，压强减小，所以过氧化氢分解的反应是放热反应； 加猪肝块催化的过氧化氢完全反应时，压强达到最大值，所用的时间大约是30s。 ③曲线a、b最终达到相同的压强，说明产生的气体体积相同，即催化剂只能改变反应速率，不能改变生成物的质量。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 空气和氧气 考查重点 命题角度 空气的组成 空气中氧气含量的测定；空气的成分和体积分数；纯净物与混合物的判断；氮气和氧气的用途；空气的污染与防治 氧气的性质 氧气的性质和用途；物质在不同浓度的氧气中燃烧的比较； 制取氧气 实验室制取氧气的原理、仪器与操作；实验室制取氧气的气体收集、检验和验满；工业制氧气；化合反应、分解反应、氧化反应 催化剂 催化剂的概念与特点；有关催化作用的实验探究； 一、空气的组成 1.拉瓦锡研究空气成分的实验 二百多年前，法国化学家拉瓦锡最早用定量的方法研究了空气的成分，第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成的，其中氧气约占空气总体积的1/5。 2.空气中氧气含量的测定 （1）实验原理：过量的红磷燃烧时基本上耗尽了广口瓶内空气中的氧气，使瓶内气体减少，压强降低，且广口瓶内氧气被消耗多少，进入瓶内的水就有多少。即进入广口瓶内的水的体积相当于瓶内原来空气中氧气的体积。 （2）实验步骤： ①连接实验装置，如图所示； ②在集气瓶内加入少量水后，把集气瓶剩余容积分为5等份，做好标记； ③检查装置的气密性； ④在燃烧匙内装入足量的红磷，将导管上的弹簧夹夹紧，点燃燃烧匙上的红磷后，立即伸入集气瓶中塞紧橡皮塞； ⑤充分反应后，待集气瓶冷却至室温，打开弹簧夹。 （3）实验现象： ①红磷燃烧产生大量的白烟，放热； ②冷却至室温后，打开弹簧夹，水沿导管进入集气瓶，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶内原来空气体积的1/5。 （4）实验结论：空气中氧气的体积约占空气体积的1/5。 做该实验时，选择的可燃物应具备两个条件： ①该物质在空气中能燃烧且只与氧气反应； ②该物质燃烧后生成物为固态或液态。所占的空间体积可忽略不计。 【实验操作要点】导管注水要提前，红磷足量是关键；保证装置不漏气，冷至室温后读数。 3.氧气含量测定实验的装置创新 改变点燃方式 在激光照射下，白磷燃烧，一段时间后左侧水面大约升高到刻度”1"处； 改变测量方式 白磷燃烧，冷却后，活塞左移至刻度”4”处； 改变反应原理 铜粉变黑，注射器活塞向前移动，冷却稳定后，注射器内减少的气体体积约为注射器和硬质玻璃管内气体总体积的1/5； 4.混合物和纯净物 (1)纯净物 定义：由一种物质组成，具有固定的化学组成和确定的物理、化学性质。 特点：有固定的熔点、沸点、密度等物理性质。 (2)混合物 定义：由两种或两种以上物质混合而成，各成分保持原有的化学性质，没有固定的组成比例。 特点：无固定的熔点、沸点（通常表现为一个范围）。 5.空气是一种宝贵的资源 氧气：供给呼吸，支持燃烧。主要用于潜水、医疗急救、炼钢、气焊，以及化工生产和宇宙航行等。 氮气：无色、无味的气体，不溶于水，不燃烧也不支持燃烧，不能供给呼吸，化学性质不活泼。主要用于工业原料（制造硝酸和化肥等），作保护气，食品防腐。液氮用于医疗冷冻剂、超导材料等。 稀有气体：氦、氖、氩、氪、氙、氡气体的总称（属于混合物）稀有气体为无色、无味、难溶于水的气体，化学性质很不活泼，可利用稀有气体做保护气；通电时能发出不同颜色的光，用于航标灯、闪光灯、霓虹灯的电光源；用于激光技术；氦可用于制造低温环境。 6.保护大气环境 (1)造成空气污染的主要原因和主要物质 ①工厂废气（含有多种有害气体） ②汽车尾气（一氧化碳，二氧化氮） ③化石燃料的燃烧（烟尘，二氧化氮，二氧化硫） (2)空气污染物的危害引起三大环境问题 ①温室效应：造成全球气候变暖，海平面上升，陆地面积变小等。 ②酸雨：造成建筑物的腐蚀损坏，土壤酸化等。 ③臭氧层空洞：使紫外线穿透大气层，危害人类身体健康。 (3)防止空气污染的措施 ①加强空气质量监测，改善环境情况； ②开发使用清洁能源，如太阳能、风能等，消除环境污染源； ③减少化石燃料的使用，提高汽油、柴油质量； ④积极植树造林。 (4)空气质量报告 ①空气质量报告的内容：空气污染指数、首要污染物、空气质量级别、空气质量状况。 ②计入空气污染指数的项目：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧、可吸入颗粒物、总悬浮颗粒物等。 ③空气污染指数与其他内容之间的关系：空气污染指数越大，空气质量级别越高，空气质量越差。 二、氧气的物理性质 通常情况下，无色无味的气体，比空气密度略大，氧气不易溶于水。在压强为101kPa时，氧气在-183.0C变为淡蓝色液体，在-218.8℃变为淡蓝色固体。 三、氧气的化学性质 1.氧气能支持燃烧，利用此性质可以检验氧气。氧气的化学性质比较活泼，氧气具有氧化性，可与许多物质发生化学反应。 2. 氧气的化学性质 物质 实验现象 文字表达式、符号表达式 实验注意点 木炭 ①在空气中发红，在氧气中发出白光；②放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。 燃烧匙从集气瓶瓶口向下缓慢插入，以便充分消耗氧气。 硫 ①在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰；②放出热量，生成有刺激性气味的气体。 集气瓶瓶底放少量的水，为了吸收二氧化硫防止污染空气； 铁丝 在空气中不能燃烧，在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生产黑色固体。 ①集气瓶底放少量水或细沙，目的防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底；②铁丝绕成螺旋状：增大与氧气的接触面积；③铁丝下端系火柴：引燃铁丝；④火柴快燃尽时插入集气瓶：防止火柴燃烧消耗较多的氧气； 小结 1.上述三个化学反应都是两种物质反应生成另一种物质；都有氧气参加反应；反应条件都是点燃。 2.物质在氧气中燃烧比在空气中要剧烈。有些物质在空气里不能燃烧，却可以在氧气中燃烧。说明物质燃烧剧烈程度与氧气的浓度大小（即氧气含量）有关。 【易错提醒】 （1）烟与雾的区别 “烟”是固体小颗粒在空气中扩散产生的现象，如红磷燃烧产生五氧化二磷固体，形成白烟。“雾”是液体小液滴在空气中扩散产生的现象，如水沸腾后产生的水蒸气。 （2）光和火焰的区别 火光一般是沸点高的固体燃烧产生的，如铁丝燃烧、木炭燃烧等；而火焰是沸点低的固体、气体或液体的蒸气燃烧产生的，如硫燃烧、酒精燃烧、蜡烛燃烧等。 （3）铁丝燃烧要在集气瓶底部放少量水或铺一薄层细沙的目的：防止溅落的高温熔化物炸裂瓶底。 四、化合反应、分解反应、氧化反应 1.化合反应和分解反应 化合反应 分解反应 概念 由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应 由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应 特点 多变一 一变多 表达式 A + B + …… → C A → B + C + …… 共同点 都属于基本反应类型 2.化合反应和氧化反应 化合反应 氧化反应 定义 由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应 物质与氧气发生的反应。 特征 多变一，不一定有氧参加 一定有氧参加 举例 木炭，硫等与氧气反应 木炭，硫等与氧气反应 联系 化合反应不一定是氧化反应，氧化反应也不一定是化合反应。 3.缓慢氧化：物质与氧气发生的缓慢的氧化反应，常常不易察觉。 ①常见的缓慢氧化有：呼吸作用，铁的锈蚀，食物的腐烂，酒和醋的酿造，农家肥的腐熟等等。 ②燃烧和缓慢氧化的共同点：都有氧气参加；都是氧化反应；都放热。 【易错辨析】 1．化合反应与分解反应是并列关系。 2．化合反应与氧化反应是交叉关系。氧化反应不一定是化合反应（石蜡的燃烧生成了水和二氧化碳两种物质），化合反应也不一定是氧化反应（二氧化碳与水反应生成碳酸）。 3．有氧气参加的反应都属于氧化反应。 五、工业制氧气 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，是物理变化。 六、实验室制氧气 1.实验室制氧气： （1）实验装置：包括发生装置和收集装置。 （2）发生装置的选择依据：根据反应物的状态和反应条件。发生装置包含：固固加热型【选择依据：反应物为固体，反应条件需要加热】和固液常温型【选择依据：反应物为固体和液体，反应条件不需要加热】。 （3）收集装置的选择依据：生成物的性质。收集方法包含：排水法【选择依据：不易溶于水或难溶于水，且不与水反应】、向上排空气法【选择依据：密度大于空气，且不与空气的成分反应】和向下排空气法【选择依据：密度小于空气，且不与空气的成分反应】。 （4）收集方法补充（多功能瓶）：（排水法：气体从短管进集气瓶，水从长管排出） （排空气法：【密度大于空气】气体从长管进集气瓶，空气从短管排出；【密度小于空气】气体从短管进集气瓶，空气从长管排出） （5）高锰酸钾制氧气【高锰酸钾是一种 暗紫 色固体】 a.符号表达式： b.发生装置：固固加热型。 c.收集方法：向上排空气法或排水法。 d.实验操作步骤： ① 连：连接装置，先下后上，从左到右。 ② 查：检查装置气密性 ③ 装：装入药品（药匙或纸槽）试管口塞一团棉花，防止加热时试管内粉末状物质进入导气管，堵塞导管。 ④ 定：固定试管时，试管口应略向下倾斜（防止冷凝水回流使试管炸裂） 铁夹夹在试管的中上部，导管伸入试管稍露出橡皮塞，利于产生的气体排出。 ⑤ 点：加热药品，先使试管均匀受热，后在固体药品部位用酒精灯外焰加热。 ⑥ 收：收集气体。 排水法收集：当气泡连续均匀冒出时开始收集；当集气瓶口有大气泡冒出时，氧气收集满，在水下用玻璃片盖住瓶口移出水槽，正放在桌面上。 向上排空气法收集：集气瓶正放在桌面上，导管伸入集气瓶底部（为了排尽瓶内空气），将带火星的木条放在集气瓶口，若复燃，则氧气已收集满。 ⑦移：将导管移出水面 ⑧熄：停止加热 先将导气管移出水面，后熄灭酒精灯，防止水槽中的水倒流进入试管中，使试管炸裂。 （6）过氧化氢制氧气【过氧化氢溶液是一种 无 色 液 体，二氧化锰是一种 黑 色 粉末状 固体】 a.符号表达式： b.发生装置：固液常温型。 c.收集方法：向上排空气法或排水法。 d.实验操作步骤： ① 连：连接装置。 ② 查：检查装置气密性 ③ 装：向锥形瓶中加入二氧化锰固体。 ④ 定：塞好带有长颈漏斗（或分液漏斗）和导管的双孔塞。 ⑤ 向长颈漏斗（或分液漏斗）中加入过氧化氢溶液。 ⑥ 收：收集气体。 【易错提醒】 ①用长颈漏斗装置制取时，长颈漏斗下端需要伸入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗逸出 ②用长颈漏斗装置制取的优点：可以随时添加液体药品 ③用分液漏斗装置制取的优点：可以通过控制液体的滴加速率和滴加量，控制反应速率，获得平稳气流 七、催化剂和催化作用 1.催化剂：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。催化剂在化学反应中所起的作用叫作催化作用。二氧化锰、硫酸铜等物质对过氧化氢的分解都有催化作用。 一变：改变（加快或减慢）其它物质的反应速率———通过实验对比探究 2.催化剂的条件 二不变 化学性质在化学反应的前后不变———反应结束后，继续加入反应物 质量在化学反应的前后不变———反应前后通过天平二次称量 【易错提醒】 ①催化剂不能改变生成物的质量 ②催化剂作为反应的条件 ③一种催化剂只针对某一类或某一个反应，某一反应的催化剂可能不只一种 ④不是所有化学反应都需要催化剂 题型一 空气中氧气含量的测定(难点) 【典例1】（24-25九年级上·甘肃酒泉·期中）用如图装置测定空气中氧气的含量，下列说法正确的是 A．点燃白磷后缓慢将燃烧匙插入瓶中，塞紧瓶塞 B．用细铁丝代替白磷进行实验，不会影响实验结果 C．不打开瓶塞，聚焦太阳光引燃足量白磷，实验效果更好 D．白磷熄灭后，迅速打开止水夹，不会影响实验结果 方｜法｜点｜拨 1.‌药品选择‌：必须与空气中的氧气能反应，且只与氧气反应，生成物中不能有气体。 不可用木炭或硫粉（会生成气体干扰结果），不可选用铁丝（不能在空气中燃烧），不可选用镁条（和空气中的氧气、氮气、二氧化碳都能反应）。 2.‌操作细节‌： 装置气密性需严格检查，止水夹必须夹紧； 必须冷却至室温再打开止水夹，否则结果偏小； 红磷需过量以确保氧气完全消耗； 导管注满水避免残留误差； 快速操作减少气体受热逸出。 3.误差分析 ‌结果偏小‌：红磷不足、装置漏气、未冷却完全。 ‌结果偏大‌：止水夹未夹紧、塞紧瓶塞过慢。 4.实验结论：空气中氧气约占总体积的1/5；‌剩余气体性质‌：不支持燃烧、难溶于水。 【变式1-1】如图所示装置可用于测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内加入少量水，并做上记号。下列说法中，不正确的是 A．实验时红磷一定要过量 B．可以用铁丝代替红磷做此实验 C．红磷熄灭后立刻打开弹簧夹 D．最终进入瓶中水的体积约为氧气的体积 【变式1-2】以下为某化学兴趣小组研究空气组成的几个实验。 (1)小组同学改进了教材中的实验，利用如图1所示的实验装置进行实验，根据信息回答下列各题。 整个集气瓶的体积是c，装置的气密性良好，利用白磷燃烧消耗集气瓶内的氧气。（注：白磷与红磷燃烧的现象和产物均相同）待白磷燃烧熄灭，集气瓶完全冷却至室温后，量出集气瓶中水的体积是b。 ①在白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中，集气瓶内水面的变化情况是_____。 ②若实验测得氧气的体积占空气体积的五分之一，已知c为240mL，a=40mL，则b=_______mL。 (2)小组内同学还对课本实验进行了如图2所示的改进。（已知试管容积为60mL） Ⅰ．实验前，打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明_____； Ⅱ．实验的操作步骤如下：①点燃酒精灯。②撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹。③将少量红磷平装入试管中，将40mL的注射器活塞置于20mL刻度处，并按图2中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹紧橡皮管。④读取注射器活塞的数据。 你认为正确的实验操作顺序是_____（填序号）。实验结束后注射器活塞将从20mL刻度处慢慢前移到约为_____mL刻度处才停止。 题型二 空气中氧气含量测定的原理与装置创新 【典例2】（24-25九年级上·青海西宁·期中）如图是一个具有刻度和活塞可滑动的玻璃容器，其中有空气和足量的白磷(燃烧所需的最低温度是40℃)，将它放在盛有沸水的烧杯上方。下列说法错误的是 A．该装置可用于测定空气中氧气的含量 B．实验前要先检查装置的气密性 C．实验过程中活塞会先向右移动，后向左移动，大约停在刻度8处 D．实验过程中可观察到白磷燃烧产生大量的白色烟雾 方｜法｜点｜拨 1.‌铜丝加热法‌ 使用铜丝替代红磷，加热后与氧气反应生成氧化铜，通过注射器活塞移动量计算氧气体积。 ‌优点‌：无污染、结果精确（如某组实验测得氧气体积分数为19.2%）。 ‌关键操作‌：需确保铜丝足量且装置气密性良好（检查方法：推动注射器观察气球变化）。 ‌关键技巧:注射器初始位置需调整至玻璃管容积的1/5（如100mL玻璃管对应20mL注射器）。 ‌结果偏低‌：铜粉不足、装置漏气、未冷却至室温读数；红磷量不足或未完全燃烧。 2.脱氧剂法‌ 利用脱氧剂粉末常温反应，通过玻璃管内水滴移动距离计算氧气含量。 ‌数据示例‌：三次实验平均测得氧气含量为20.94%或20.98%。 ‌改进点‌：粉末需平铺以增大接触面积，避免分布不紧密导致误差。 ‌结果偏高‌：脱氧剂粉末分布不紧密导致初始气体体积误判。 ‌关键技巧：需静置至水滴不再移动，确保反应完全。 3.‌双注射器红磷法‌ 通过交替推拉注射器使红磷与空气充分接触，冷却后读取气体体积变化。 ‌注射器作用‌ 调节压强（防止气体膨胀泄漏）、读取体积、促进空气与红磷混合。 创新优势:相比传统集气瓶法，双注射器法‌操作更灵活‌，可通过推拉活塞加速反应，且读数更精确。 【变式2-1】（24-25九年级上·广东清远·期中）化学小组发现食品包装中的脱氧剂能吸收氧气且反应后只生成固体，于是利用如下实验测定空气中氧气的含量。 取一根有机玻璃管，用橡胶塞将一端密封。将食品脱氧剂粉末迅速装入有机玻璃管，立即向管口注入一滴水将其密封，水滴的右端标为M，弹动玻璃管使粉末分布均匀且紧密，脱氧剂的左端标为O，如图甲所示。水平滚动玻璃管，使粉末平铺在玻璃管中，静置至水滴不再移动，水滴的右端标为N，如图乙所示。用刻度尺测量出OM段和ON段的长度分别为L1和L2。下列说法正确的是 A．在方便操作的前提下实验中使用的玻璃管越粗，实验结果越准确 B．若忽略反应前后食品脱氧剂体积的变化，上述实验测得空气中氧气的体积分数为 C．若反应后食品脱氧剂的体积变大，会使测得空气中氧气的体积分数偏小 D．若食品脱氧剂在装入有机玻璃管之前吸收了氧气，会使测得空气中氧气的体积分数偏大 【变式2-2】实验是科学探究的重要方法，为测定空气里氧气的含量，甲、乙两位同学用如图1所示的装置分别进行了实验探究。 (1)甲同学：点燃红磷立即伸入瓶中并塞上瓶塞，待红磷燃烧停止并冷却后，打开止水夹，观察到集气瓶中现象为：___________。 (2)查阅资料得知：铜粉在加热条件下只与空气中的氧气发生反应，生成黑色的氧化铜固体。乙同学又设计了如图两种装置测定空气中氧气含量，请结合图示回答有关问题。 ①装置一和装置二中气球的位置不同，你认为___________(填“装置一”或“装置二”)更合理。 ②用合适的装置进行实验，并记录了如下实验数据 硬质玻璃管(或具支试管)中空气的体积 反应前注射器中空气体积 充分反应后注射器中气体体积 实验测得空气中氧气的体积分数 25 mL 15 mL 9 mL ？ 根据实验数据测得空气中氧气的体积分数为___________，该实验与图1实验相比，优点主要是：___________(答一点即可)。 (3)以下是乙同学对自己实验结果的分析，其中解释不合理的是___________(填序号)。 A．可能是使用的铜粉过量 B．可能是没有反复推、拉注射器的活塞，装置内氧气没有充分反应 C．可能是没有冷却至室温就读数 D．可能是装置气密性不好，冷却时外界空气进入。 题型三 空气中氧气含量测定的数字化实验 【典例3】（ 24-25九年级上·四川成都·期末）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 方｜法｜点｜拨 1.实验原理 通过红磷燃烧消耗密闭容器（如集气瓶）中的氧气，利用传感器实时监测压强或氧气浓度变化，结合数据软件分析氧气体积分数。传统实验通过水位变化计算，而数字化实验直接显示动态数据曲线。 2.实验装置与步骤 ‌核心器材‌：集气瓶、压强/氧气传感器、智能数字实验盘、红磷、高压电源等。 ‌操作流程‌： 搭建装置：固定集气瓶与烧杯，加入标记水量的水，连接传感器并校准。 数据采集：点燃红磷后迅速密封，传感器实时记录压强或氧气浓度变化。 数据分析：通过软件生成“时间-压强”曲线，计算氧气消耗量。 3.关键数据与现象 ‌压强曲线分析‌： BC段：红磷燃烧放热导致气体膨胀，压强短暂升高。 CD段：氧气消耗且温度下降，压强逐渐降低。 D点：冷却至室温，准备打开止水夹。 ‌氧气体积分数‌：通常测得约19.66%-21%，误差可能源于未完全消耗氧气或装置气密性。 4.实验注意事项 ‌红磷需足量‌：确保完全消耗氧气，否则结果偏低。 ‌冷却至室温‌：避免温度影响压强读数。 ‌传感器校准‌：实验前需校准氧气传感器，确保数据准确。 5.数字化实验优势 ‌实时性‌：动态显示数据变化，如压强、温度、氧气浓度曲线。 ‌精确性‌：减少人为读数误差，支持多参数同步分析。 ‌可视化‌：通过图表直观理解反应进程，如BC段与CD段的压强变化原因。 【变式3-1】（24-25九年级上·湖南衡阳·期中）化学兴趣小组想探究用不同物质在空气中燃烧测定氧气含量方法的优劣，他们用足量蜡烛和白磷分别在相同体积与状态的空气中燃烧，用氧气传感器测定密闭容器中氧气体积分数与时间的关系如图。下列正确的是 A．测定空气中氧气含量效果最好的是蜡烛，因为它反应速率快 B．白磷用量越多，测得空气中氧气的体积分数越大 C．燃烧后，两容器中氧气均未耗尽，白磷耗氧量较多 D．白磷熄灭后立即打开止水夹观察水进入瓶内体积 【变式3-2】测定空气中氧气的体积分数。 (1)图1实验原理：由于红磷燃烧消耗空气中的氧气，使瓶内_______减小，烧杯中水倒吸到集气瓶。若装置的_______良好，操作规范，用量筒测量进入瓶中水的体积，能粗略测得空气中氧气的含量。该反应的文字表达式为_______，现象为_______。 (2)若实验后发现测得空气中氧气的体积分数小于，可能的原因有：_______(写一点)。 (3)实验中利用传感器技术定时测定了图1装置内的压强、温度和氧气浓度，三条曲线的变化趋势如图5所示。 ①其中Y曲线表示的是_______(填“温度”或“氧气浓度”)。 ②结合X、Y两条曲线，图5中段压强变化的主要原因是_______。 (4)图2装置的优点是_______(写1点)。 (5)图3能否用来测定空气中氧气的含量：_______(填“能”或“否”)，原因是_______。该反应的文字表达式为_______。 (6)用如图4，实验时先在实际容积为250mL的集气瓶中装进50mL的水，在粗铜丝末端的铜勺中放足量白磷，点燃酒精灯加热铜丝一端，白磷燃烧。实验中主要利用铜的导热性。若实验成功，最终集气瓶中水的体积约为_______mL。 题型四 空气的成分、用途与保护 【典例4】（24-25九年级上·广东深圳·期中）空气是人类宝贵的自然资源，下列说法不正确的是 A．空气质量监测站对臭氧、一氧化碳等空气污染物进行测量，级别越大，质量越好 B．氮气的化学性质不活泼，可充入食品包装袋中防腐 C．稀有气体通电能发光，可制成霓虹灯 D．高温天气时，空调房窗户玻璃外有小水珠，说明空气中有水蒸气 方｜法｜点｜拨 空气成分比例‌：氧气为21%，指体积分数，不是质量分数 稀有气体含量‌：稀有气体约占0.94%而非1% 二氧化碳作用‌：是温室气体，但不算空气污染物。 【变式4-1】空气是人类宝贵的自然资源，下列关于空气的说法正确的是 A．按照质量计算，空气中的氮气约占78% B．二氧化碳在空气中含量增大会引起温室效应，属于空气污染物 C．空气质量指数越高，代表空气质量越好 D．氮气可以用作保护气，利用了它的化学性质 【变式4-2】空气是一种宝贵的资源，下列关于空气成分的性质和用途说法不合理的是 选项 用途 性质 A 氧气用于气割，气焊 氧气具有助燃性 B 液氮用于冷冻麻醉手术 液氮汽化吸热 C 稀有气体制作霓虹灯 不同的稀有气体颜色不同 D 氦气可以用于填充汽艇 密度小，化学性质稳定 题型五 纯净物与混合物的判断 【典例5】（24-25九年级上·甘肃天水·期中）下列都是与生活相关的物质，其中属于纯净物的是 A. 澄清石灰水 B. 石油 C. 体温计中的水银 D. 食醋 【变式5-1】（24-25九年级上·宁夏银川·期中）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 【变式5-2】（24-25九年级下·四川眉山·期中）掌握常用仪器的特征和用途，有利于开展化学学习和研3 . 世间万物种类繁多，但宏观上根据组成可将物质进行分类。 (1)物质分类：纯净物和混合物属于如图关系中的___________关系。 (2)以下物质属于混合物的有 ___________（填序号）。 ①洁净的空气   ②冰水混合物   ③稀有气体   ④液氧 ⑤二氧化碳 ⑥75%的医用酒精 (3)下列四组物质中，均有一种与其他三种所属类别不同，请在下列横线上填写出这种物质的名称：氧气、氦气、二氧化碳、稀有气体：___________；井水、自来水、蒸馏水、食盐水：___________。 题型六 空气的污染与防治 【典例6】（24-25九年级上·海南海口·期中）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 【变式6-1】(24-25九年级上·广东江门·期中)下列关于氧气的说法错误的是 A．可用于医疗急救 B．可用于富氧炼钢 C．能和红磷反应 D．可用作燃料 【变式6-2】（24-25九年级上·湖南永州·期中）加强对空气质量的监测是保护环境的一项重要措施，下表是某市一年四季空气质量监测的平均数据，请你据表回答下列问题。 可吸入颗粒物（） 氮氧化合物（等） 二氧化硫（） 空气质量级别 春季 88 40 44 II 夏季 67 33 36 I 秋季 90 46 54 II 冬季 98 69 60 Ⅲ (1)空气质量最差的季节是_________。 (2)人类需要洁净的空气，目前我国空气质量日报中的污染物包括_________（可多选，填序号）。 a、可吸入颗粒物            b．臭氧             c．二氧化氮             d．二氧化碳 (3)为改善空气质量，下列做法正确的是_________（可多选，填序号）。 A．减少化石燃料的使用 B．适当控制机动车使用 C．关闭所有厂矿企业、禁止烧煤 D．加强建筑工地、道路扬尘监管 题型七 氧气的性质与用途 【典例7】（24-25九年级上·四川成都·期中）下列关于燃烧现象的描述，正确的是 A．木炭在氧气中燃烧，产生大量的白烟 B．蜡烛在空气中燃烧，产生二氧化碳 C．红磷在氧气中燃烧，发出淡蓝色火焰 D．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射 方｜法｜点｜拨 1.‌助燃性≠可燃性‌：氧气是助燃剂，本身不可燃烧，需明确区分。 2.‌反应现象混淆‌： 木炭燃烧：在氧气中发出白光，生成使石灰水变浑浊的气体（CO₂）。 硫燃烧：空气中淡蓝色火焰，氧气中蓝紫色火焰，生成刺激性气体（SO₂）。 铁丝燃烧：需预先铺细沙或水，防止高温熔融物炸裂瓶底。 3.‌缓慢氧化‌：如金属锈蚀、食物腐败等，虽不剧烈但放热，属于氧化反应。 【变式7-1】 （24-25八年级下·山东德州·期中）用如图分别为硫、木炭、铁丝燃烧实验。 (1)甲中反应的文字表达式为_____，实验现象为_____。 (2)甲和丙中的水哪一个可以用细沙来代替_____(“甲”或“丙”)，乙中燃烧之后往里面倒入澄清石灰水观察到_____现象，证明生成了_____(写化学式)。 (3)丙中做细铁丝在盛有氧气的集气瓶中燃烧的实验时需要：①预先在集气瓶底部留有少量水或铺一层细沙，作用是_____；②将细铁丝下端系一根火柴，作用是_____；③细铁丝在氧气中燃烧的现象是_____；④反应的基本类型是_____。 【变式7-2】根据以下材料回答问题。 Ⅰ．打铁花（如图1）是流传于豫晋地区的民间传统烟火，国家级非物质文化遗产之一表演者将高温铁水击向高空后，铁水便会迅速化为粉碎的微小铁屑。在向上或向下飞舞的过程中，微小的铁屑在空中燃烧并冷却。 Ⅱ．图2是铁丝分别在空气中和氧气中反应的情况比较。 Ⅲ．下表是不同形状的铁与不同浓度的氧气反应的情况比较： 序号 铁形状 氧气浓度 反应情况 ① 铁屑 空气 剧烈燃烧，生成黑色固体 ② 铁丝 空气 发红，不燃烧 ③ 铁丝 纯氧气 剧烈燃烧，生成黑色固体 (1)“打铁花”前，需将铁块熔化为1600℃左右的铁水，铁块熔化成铁水发生的是 _______ （填“物理”或“化学”）变化。 (2)打铁花时铁屑在空中燃烧的文字表达式为______。 (3)图2中集气瓶底部少量水的作用是______。 (4)比较表中①和②，可得出的结论是：化学反应是否发生（或反应的剧烈程度）与_____（填序号，下同）有关。比较表中②和③，可得出的结论是：化学反应是否发生（或反应的剧烈程度）与_____有关。 A温度               B．反应物的浓度            C．反应物之间的接触面积             D．条件 题型八 物质在不同浓度氧气中反应的比较 【典例8】铁丝在空气中灼热发红，但不能燃烧，而在纯氧中却能燃烧，这一事实与下列的哪一因素关系最密切 A．铁丝的表面积 B．燃烧区的温度 C．氧气的浓度 D．铁燃烧所需要的最低温度是（ ） 方｜法｜点｜拨 1. 氧气浓度与反应速率的关系 氧气浓度越高，单位体积内氧分子数量增多，反应物分子间的有效碰撞频率增加，导致反应速率加快‌。 例如：硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，而在纯氧中燃烧呈现明亮的蓝紫色火焰‌ 铁丝在纯氧中剧烈燃烧，在空气中仅红热但不燃烧‌ 2. 其他影响因素 虽然氧气浓度是主要因素，但以下条件也会共同作用： ‌温度‌：每升高10°C，反应速率约提高2-4倍 ‌催化剂‌：如二氧化锰可加速过氧化氢分解 ‌接触面积‌：粉末状物质比块状反应更快 【变式8-1】 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 【变式8-2】某兴趣小组同学进行如图所示实验，关于此实验下列说法中不正确的是 A．步骤①木炭在空气中燃烧发红光，步骤②木炭在氧气中燃烧发白光 B．步骤②中，木炭要由上向下缓慢伸入集气瓶，目的是防止氧气逸出，让木炭和氧气充分接触反应，使实验现象更明显 C．通过此实验可以看出，木炭在氧气中燃烧比空气中更剧烈 D．本炭可以和氧气反应，因此可以代替红磷来测定空气中氧气含量 题型九 实验室制取氧气的原理、仪器与操作 【典例9】（24-25九年级上·河北石家庄·期中）如图是实验室中氧气的制取、收集、验满、性质验证的操作，其中正确的是 A． B． C． D． 【变式9-1】（24-25九年级上·江西上饶·期中）化学是一门以实验为基础的科学。选择图中的部分仪器完成高锰酸钾固体制取氧气的实验。 回答下列问题： (1)仪器H的名称是 。 (2)高锰酸钾制取氧气的文字表达式是 。 (3)用高锰酸钾制取较纯净的氧气时应选择的仪器有 (填字母标号，不重复选用仪器)。 (4)用过氧化氢溶液制氧气时应选用的药品是 ，符号表达式为 ，反应类型是 。 【变式9-2】（25-26九年级上·福建·期中）的制取及性质 (1)请写出仪器名称：E： 。 (2)组装一套便于添加溶液的发生装置，需用到图中的仪器有 (填标号)，将二氧化锰粉末加入锥形瓶的操作是： 。 (3)若用G装置收集氧气，当 时开始收集，收集完氧气后，在水槽中用玻璃片 (选填“磨砂”或“光滑”)一面盖住集气瓶口，取出集气瓶， (选填“正放”或“倒放”)在桌面上。 (4)【拓展延伸】研究和控制化学反应条件有重要意义。 A组同学通过查阅资料得知，双氧水在70℃以上会较快分解产生氧气。为了验证加热双氧水也可以产生氧气，同学们可以选择图中的 (选填编号)装置(气密性良好)进行实验。实验中观察到试管内产生大量气泡，但将带火星的木条放在导管口没有复燃，可能的原因是 。 题型十 实验室制取氧气的气体收集、检验和验满 【典例10】（24-25九年级上·广西钦州·期中）根据如图实验装置，请回答： (1)写出仪器a的名称 。 (2)用高锰酸钾制取氧气时，选择的发生装置为B，但该装置要改进的一点是 ，目的是 ，收集较干燥的氧气可选用 装置（填字母），上述制取氧气反应的文字表达式为 。 (3)用装置F收集氧气，气体应从导管 （填“b”或“c”）端通入。 (4)实验室里，常用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法，制备甲烷。选择装置E收集甲烷，利用了甲烷 的物理性质。 【变式10-1】（25-26九年级上·海南·期中）实验室常用下图所示装置制取气体，请你根据所学知识回答下列问题： (1)填标有序号的名称① ；② 。 (2)你认为选用B作发生装置，优点是 ；请指出装置C中存在的一处错误 。 (3)若用F装置来收集气体，当导管口 开始收集气体。当 时，表明气体已收集满。 (4)用装置B制氧气，从注射器中加入的试剂是 ，写出用装置B制取氧气文字表达式 ；可以用装置D来收集氧气，理由是 ；氧气验满的操作是 。 (5)甲烷CH4是最简单、难溶于水的有机物类气体，实验室常用加热无水醋酸钠与氢氧化钠的固体混合物来制得。实验室制取纯净的甲烷应选用的发生、收集装置是 （填序号）。 【变式10-2】（24-25九年级上·广东清远·期中）根据如图回答问题： (1)写出图中标号仪器名称：① 。 (2)实验室用高锰酸钾制取并收集氧气应选用的装置是 (填序号，下同)，反应的文字表达式为 。检验生成的气体是否是氧气的正确做法为 。 (3)用排水法收集氧气，实验结束后，应先 ，后 。原因是 。 题型十一 工业制氧气 【典例11】（24-25九年级上·河南洛阳·期中）蜡烛燃烧一般经过下图环节。下列说法正确的是 1 . 空气是宝贵的自然资源。如图是以空气等为原料合成尿素的流程(部分产物略去)。请分析流程并按要求回答相关问题： (1)X是空气中含量最多的气体，其名称是___________。 (2)分离液态空气法：液态空气汽化时首先分离出氮气，并得到___________色的液态氧气，则沸点：氮气___________氧气(选填“>”“=”或“<”)。 (3)根据表中数据判断，工业上制取氧气，控制温度T在___________范围内，可以将表中液态空气内的氮气分离出来。 物质 沸点/℃ 0 【变式11-1】（24-25九年级上·安徽合肥·期中）2024年10月30日，神舟十九号载人飞船成功发射，航天员将在中国空间站完成各项任务，保障航天员的氧气需求至关重要，需要我们制备氧气从地球带上去。 (1)实验室常用二氧化锰催化分解过氧化氢制氧气，写出该反应的文字方程式：________；工业上选择空气为原料制氧气的主要原因是________。 (2)分离液态空气获得氧气的模拟实验过程如图1所示： 浸入液氮一段时间后，试管内产生一定体积的液态空气。取出试管，液态空气沸腾，伸入燃着的木条，木条熄灭，导致木条熄灭的原因是________；1分钟后伸入带火星的木条，观察到木条复燃，导致木条复燃的原因是________。 (3)利用分子筛可将氧分子从空气中“筛”出去，氮分子不能通过分子筛，从而获得高浓度的氧气。其原理如图2，由此可知两种分子的大小：________（填“>”或“<”）。 【变式11-2】请根据流程图回答下列问题。 (1)经过操作A处理后的空气属于__________（填“纯净物”或“混合物”）。 (2)由步骤B可以看出氮气的沸点比氧气的沸点__________（选填“高”或“低”）。液氮达到沸点，分子间间隙__________（填“变大”或“变小”）。嫦娥五号取回的月壤就保存在氮气中，这说明氮气化学性质__________（选填“活泼”或“不活泼”）。 (3)此外，现在还有一种膜分离技术制氧气；原理是一定压力下，让空气通过薄膜，氧气能透过薄膜，而其余气体不能够通过薄膜，从而达到分离空气的目的。据此推测氮分子比氧分子体积__________（填“大”或“小”）。 (4)空气是一种宝贵的资源，请你写出一条有效保护空气的措施____________________。 题型十二 催化剂的概念与特点 【典例12】（24-25九年级上·四川成都·期中）下列有关催化剂的说法中，正确的是 A．在化学反应后其性质不变 B．在化学反应后其质量减小 C．在化学反应中能增加生成物的质量 D．能改变化学反应速率 【变式12-1】（24-25九年级上·宁夏银川·期中）根据下列实验方案进行实验，不能达到相应实验目的的是 序号 A B C D 实验方案 实验目的 验证氧气的化学性质 探究MnO2能否加快H2O2分解 检验O2 证明二氧化锰是过氧化氢的催化剂 A．A B．B C．C D．D 【变式12-2】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 题型十三 有关催化作用的实验探究 【典例13】（24-25九年级上·广东湛江·期中）化学兴趣小组的同学进行制备氧气的实验，实验过程中小明不小心将氯化铁粉末加入过氧化氢溶液中，发现有大量气泡生成，于是小明和同学们开展相关的探究活动。 【查阅资料】氯化铁对过氧化氢分解有催化作用。 【提出问题】其他同类物质是否对过氧化氢分解具有的催化作用呢？ 【实验探究】定性实验： (1)分别量取的过氧化氢溶液，分别置于编号为A、B、C的试管中。 序号 操作 现象 结论 实验1 向试管A中加入的过氧化氢溶液，用带火星的小木条伸入试管内 带火星的小木条___________ 常温下过氧化氢分解速率较慢 实验2 向试管B中加入的过氧化氢溶液和氯化铁，用带火星的小木条伸入试管内 带火星的小木条复燃 ___________ 实验3 向试管C中加入过氧化氢溶液和 ___________，用带火星的小木条伸入试管内 带火星的小木条复燃 氯化铜能加快过氧化氢的分解 (2)若要证明氯化铁可以作为过氧化氢的催化剂，还需要验证氯化铁的 ___________和___________在化学前后不变。 定量实验：分别取等质量二氧化锰、氯化铁、氯化铜粉末置于三个烧瓶中，各加入的过氧化氢溶液，利用氧气传感器测量不同的催化剂催化过氧化氢分解的效果。结果如图所示。 (3)实验中用手触摸烧瓶有发热感觉，该反应是___________(填“吸热”或“放热”)反应，请写出实验5的符号表达式___________。 (4)三个实验中完全分解过氧化氢用时最短的是实验___________(填“4”、“5”或“6”)，结合实验结果，你得到的结论是：___________。 【变式13-1】（2025·广东广州·一模）下表为某学生设计的分解速率影响因素的探究方案，下列说法正确的是 实验序号 温度/℃ 催化剂（0.2g） 溶液 体积/mL 溶质质量分数/% ⅰ 20 / 5 5 ⅱ 60 / 5 10 ⅲ 20 红砖粉末 5 5 ⅳ 20 粉末 10 5 A．实验ⅰ和ⅱ可探究温度对反应的影响 B．实验ⅰ和ⅱ探究溶液浓度的影响 C．实验ⅰ和ⅲ探究红砖粉末的催化效果 D．实验ⅲ和ⅳ探究不同种催化剂的影响 【变式14-2】（24-25九年级上·广东肇庆·期中）催化剂的研究是一项重要的课题，某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。 【任务一】认识催化剂 (1)催化剂在化工生产中起着重要作用，其 和 在化学反应前后都不变。 【任务二】探究催化剂 (2)小组同学查阅资料发现氧化铜（CuO）也可作为过氧化氢分解的催化剂，于是设计了如图实验进行验证，请填写下表： 步骤①现象 步骤③现象 步骤⑥结果 实验结论 无明显现象 试管中有气泡产生，带火星的木条 氧化铜的质量为 g 氧化铜是过氧化氢分解的催化剂 (3)步骤 对比可以证明氧化铜能够加快过氧化氢的分解速率。 (4)步骤②中反应的文字表达式为 ，该反应属于 反应。（填基本反应类型） 题型十四 化合反应、分解反应、氧化反应 【典例14】（24-25九年级上·四川成都·期中）下列变化中，不属于化合反应，但属于氧化反应的是 A． B． C． D． 【变式14-1】（24-25九年级上·河北邯郸·期中）下列变化既不属于分解反应，又不属于化合反应的是 A． B． C． D． 【变式14-2】（24-25九年级上·湖北武汉·期中）化学概念间有包含、并列、交叉等不同关系。下列选项符合如图所示关系的是 A B C D X 纯净物 化学变化 氧化反应 化合反应 Y 混合物 物理变化 化合反应 分解反应 A．A B．B C．C D．D 基础通关练（测试时间：10分钟） 一、选择题 1．（24-25九年级上·湖南邵阳·期中）空气是生命赖以存在的物质基础和重要资源，下列有关空气的说法正确的是 A．工业上利用氧气和氮气的沸点不同，从液态空气中分离出氧气的过程属于化学变化 B．氧气可以燃烧也能支持燃烧 C．空气的成分按质量计算，氮气约占78%，氧气约占21% D．焊接金属时常用氮气作保护气 2．（24-25九年级上·云南玉溪·期中）实验是科学探究的重要方法，如图是测定空气成分的相关实验装置，下列有关说法错误的是 A．该实验开始前应先检查装置气密性 B．实验中部分银白色液态汞变成红色粉末 C．实验过程中汞只消耗曲颈甑内的氧气 D．实验结束后，玻璃钟罩内液面高于汞槽中液面 3．（24-25九年级上·广西玉林·期中）对嫦娥五号取回样品的分析表明，月壤中的金属氧化物和水分可以被有效提取出来，用于制备氧气。下列对于制得的氧气分析正确的是 A．人呼出的气体中含有少量的氧气 B．可用于电气设备灭火消防 C．可用作火箭发动机的燃料 D．可用作太空种植蔬菜光合作用的原料 4．（24-25九年级上·山东枣庄·期中）空气由多种物质组成，是宝贵的资源。空气中物质的性质与用途对应关系正确的是 A．氧气能支持燃烧，可用来做燃料 B．稀有气体具有稳定性，可作电光源 C．氮气的化学性质不活泼，可作保护气 D．氦气支持呼吸，可用于潜水员呼吸 5．（24-25九年级上·山东烟台·期中）某化学兴趣小组根据所学知识对生活中常见的物质进行分类，前者属于混合物、后者属于纯净物的是 A．空气、纯牛奶 B．啤酒、矿泉水 C．白醋、冰水混合物 D．二氧化碳、铁 6．（24-25九年级上·湖北武汉·期中）某化学兴趣小组利用图1所示装置(夹持仪器略去)测定空气中氧气含量，烧瓶容积为500mL，烧瓶中预留40mL水；用激光笔点燃红磷，充分燃烧后，冷却至室温。打开止水夹，量筒内液面不再下降时，调整左右液面相平，量筒内减少了70mL的水。下列分析错误的是 A．打开止水夹，观察到水倒吸入烧瓶，形成“喷泉”现象 B．整个实验过程中，烧瓶内压强变化如图2所示 C．若增加烧瓶中预留的水体积，对测定结果无影响 D．测定氧气体积分数为 7．（24-25九年级上·云南昆明·期中）下列实验探究的方案设计错误的是 A．探究分子在不断运动 B．探究空气中氧气的含量 C．探究蜡烛燃烧有水生成 D．探究氧气的含量不同对燃烧剧烈程度的影响 A．A B．B C．C D．D 8．（24-25九年级上·四川成都·期中）如图为利用数据传感技术探究有无催化剂条件下过氧化氢分解的装置与得到的气压-时间变化图。下列说法错误的是 A．甲装置中有催化剂，乙装置中无催化剂 B．甲装置中过氧化氢会分解，乙装置中过氧化氢不会分解 C．曲线①表示甲装置的变化情况，曲线②表示乙装置的变化情况 D．甲乙装置内过氧化氢都会分解，最终得到的氧气量相同 9．（24-25九年级上·江西赣州·期中）下列四个图像分别表示对应的四种操作过程，其中错误的是 A．硫粉在足量的氧气中燃烧 B．用红磷测定空气中氧气的含量 C．用一定量过氧化氢溶液制氧气 D．向一定量过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰 二、实验题 10．（24-25九年级上·湖南湘西·期中）李明查阅资料发现五氧化二磷有毒，在图1实验启发下设计图2所示实验，用于测定空气中氧气的含量（已知铜粉在加热条件下能与氧气反应生成黑色固体氧化铜）。回答下列问题： (1)图1实验中试想能否用蜡烛、木炭代替红磷进行实验？请说明理由： 。 (2)图2实验中需要提供足量的 （填“铜粉”或“空气"）；写出该反应的文字表达式 。 (3)根据以表格中的数据，实验测得空气中的体积分数为 （保留到小数点后一位）。 硬质玻璃 管的体积 反应前注射器 中空气的体积 反应后注射器 中气体的体积 50.0mL 20.0mL 6.5mL (4)图2实验的优点是 （答一点）。 11．（25-26九年级上·江苏徐州·期中）化学是一门以实验为基础的科学，化学所取得的丰硕成果，是与实验的重要作用分不开的。结合下图回答问题。 (1)写出指定仪器的名称：① ；② 。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气时，可选用的发生装置是 （填字母代号）。反应原理的文字表达式 。反应类型属于 反应。 (3)氨气是一种无色有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，溶于水形成的溶液是氨水。实验室用加热氯化铵和消石灰的固体混合物制取氨气。则实验室制取氨气选用的装置组合是 。 (4)化学兴趣小组开展“设计和制作简易供氧器”的实践活动。 学习小组利用身边物品，模仿图1市售制氧机，自制了如图2的简易供氧器。 利用可以抽拉的线绳，可实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离，这样设计的优点 （答一点）。若想利用B装置监测产生氧气的气流速度，B图中有一处不足之处，你的改进措施是 。制作简易供氧器在选择反应原理时，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．制得气体是否纯净    D．是否安全、环保 12．（24-25九年级上·安徽淮南·期中）某化学兴趣小组的同学为了比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，用如图Ⅰ所示的装置进行了两次实验。在试管中分别加入等质量的氧化铜和二氧化锰，分别将注射器内盛有的3mL5%的双氧水(过氧化氢溶液)注入试管中，利用注射器收集氧气，收集到氧气的体积和时间的关系如图2所示。 (1)在检查装置的气密性后，小组同学开始实验时注入双氧水的方法是______(填序号)。 A．快速推注射器活塞 B．缓慢推注射器活塞 (2)写出在二氧化锰作用下双氧水分解的文字或符号表达式 。 (3)反应过程中U形管中的现象是 ，产生该现象的原因是 。 (4)根据相同时间注器内氧气的体积不同。可比较两种催化剂的催化效果，观察图2除了能得出二氧化锰催化效果比氧化铜好。还能得出的结论是 。 (5)由氧化铜催化的反应，t1-t2时间段反应速率逐渐变慢，原因可能是 。 【拓展延伸】 (6)同学们在老师的指导下设计实验继续探究，如图3，向两支试管分别加入等体积浓度分别为5%和2%的双氧水，再加上等体积、等浓度的氯化铁溶液，分别用气压传感器测定两试管中的压强，其变化曲钱如图4，请你思考： ①为保证实验准确性，请你设计向两试管中加入氯化铁溶液的具体操作 。 ②你从曲线中得到氯化铁溶液对双氧水分解影响的信息有 。 重难突破练（测试时间：10分钟） 1．（已知：白磷和红磷都能在空气中燃烧生成五氧化二磷，纳米铁粉可以在空气中燃烧），如图所示，将等容积（1L）、等质量（包括瓶塞、导管、燃烧匙）的两集气瓶置于天平左右两盘，并调至平衡，关闭弹簧夹a、b，点燃等质量的白磷和木炭，待两者熄灭，冷却至室温后，打开弹簧夹a、b。下列说法正确的是 A．如图所示实验装置更有利于空气污染物的吸收 B．打开弹簧夹a、b一段时间后，流入集气瓶乙中的水比甲中多 C．打开弹簧夹a、b一段时间后，托盘天平指针偏右 D．将甲燃烧匙中的白磷换成纳米铁粉，实验结束时，天平仍然平衡 3．如图1是工业分离液态空气制取氧气的有关流程，如图2是氮气和氧气的沸点。下列说法不正确的是 物质 沸点 氮气 -195.8℃ 氧气 -183.0℃ 图2 A．用燃着的木条可以区分空气、氧气和氮气 B．工业分离液态空气得到的氧气属于纯净物 C．过程中未发生化学变化 D．结合图1和图2中数据可知，氮气先转变为气体，从液态空气中分离出来 4．下列图像不能正确反映其对应操作中各量变化关系的是 A．加热高锰酸钾制氧气 B．向一定量的过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰 C．用等量等浓度的过氧化氢溶液分别制取氧气 D．加热高锰酸钾制取氧气 5．下列实验设计能达到实验目的的是 A．证明MnO2是过氧化氢分解的催化剂 B．测定空气中氧气含量 C．探究不同催化剂对反应速率的影响 D．收集密度比空气大且难溶于水的气体 A．A B．B C．C D．D 二、实验题 6．某小组对测定空气中氧气体积分数的实验进行了如下研究。 (1)用甲、乙两套装置进行实验。红磷燃烧的文字表达式： 。 (2)实验中，燃烧匙中的物质的质量太少，测得氧气的体积分数会 (填“偏小”、“偏大”或“无影响”)。 (3)该实验可以得出氮气的一条性质是 。 (4)实验中，打开止水夹前后，能正确表示图甲装置广口瓶内气体体积变化情况的是图示是 。此过程中，装置内的压强变化情况为 。 (5)下列有关甲、乙实验的分析，合理的是___________。 A．都只能在实验结束后，推得氮气是无色气体 B．在红磷燃烧结束后，要等到实验装置冷却至室温，才能打开弹簧夹 C．乙中的瘪气球可以防止燃烧放热使橡胶塞弹出 D．乙比甲更节约能源 (6)利用乙装置实验时，先关闭弹簧夹，加热使红磷反应，待装置冷却至室温后打开弹簧夹。反应前后各数据及结论如下，请完成填空。 玻璃管中原有空气的体积 注射器中气体的体积 结论 反应前 反应后 mL 40mL 30mL 氧气约占空气体积的五分之一 7．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)。 8．氧气是人类生存必需的物质，认识和获取氧气具有重要意义。 （一）工业上制取氧气。 (1)工业上通过分离液态空气获得氧气，利用氮气和氧气的 不同。 （二）实验室制氧气，请结合图1回答问题。 (2)写出标号的仪器名称：① ；② 。 (3)用A装置加热高锰酸钾制氧气，需要在试管口放棉花的目的是 ，高锰酸钾制取氧气的文字表达式或符号表达式为 ，试管口略向下倾斜的目的是 。 (4)用B装置制氧气，用分液漏斗来添加液体药品，其优点是 。 (5)小州同学想收集一瓶氧气用来做蜡烛燃烧实验并检验其产物，选用的收集装置为 （填字母），选择该收集方法利用了氧气具有 的性质，用你选择的收集方法进行收集，如何检验氧气已集满： （包括操作、现象和结论）。 (6)用排水法收集好氧气后，若发现氧气不纯净，原因可能是 （填字母）。 a．先从水中取出集气瓶，再盖上玻璃片       b．收集氧气前集气瓶中未装满水 c．收集后，集气瓶中仍有少量水             d．导管口刚有气泡冒出时就开始收集 （三）基于特定需求设计和制作简易供氧器。 (7)图2中加湿仓里水的作用是 （填字母）。 a．可以通过气泡观察氧气生成的速率            b．降低氧气温度     c．加快氧气的生成                            d．湿润氧气 (8)10g 和10g 固体与水作用生成氧气的质量与时间的关系如图3所示，常选给鱼池增氧的原因是 。 三、科学探究题 9．某探究小组进行了“催化剂等因素对过氧化氢分解的影响”的系列探究，该小组分别取1 g不同的催化剂，再加入溶质质量分数为的过氧化氢溶液20 mL，进行了如下实验： 序号 催化剂 温度 实验现象 甲 粉末 常温 持续产生气泡，速率适中，气流平稳 乙 红砖粉末 60℃ 持续产生气泡，速率适中，气流平稳 丙 红砖小颗粒 常温 缓慢，有少量气泡逸出 丁 块状红砖 常温 十分缓慢，几乎看不到气泡 (1)粉末与红砖粉末对过氧化氢溶液分解具有相同的催化效果，你认为此结论是否科学？ （填“是”或“否”）。 (2)能说明催化剂的催化效果与其形态有关的实验组合是 （填实验序号）。 (3)①在其他条件相同时，另取1 g红砖小颗粒，向其中加入8%的过氧化氢溶液20 mL继续实验，发现产生气泡的速率明显比实验丙快。从中可以得出的结论是 。 ②在其他条件相同时，另取2 g红砖小颗粒，向其中加入5%的过氧化氢溶液20 mL继续实验，发现产生气泡的速率明显比实验丙快。说明化学反应速率快慢还与 有关。 (4)继续实验，发现温度对该反应速率有影响。进行探究温度对该反应速率的影响实验时，需要控制相同的因素是________（填字母）。 A．催化剂的种类 B．催化剂的质量 C．温度 D．过氧化氢溶液的浓度 (5)兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10 mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后，用传感器测量装置中气压的变化，如图乙中曲线所示。 ①结合实验和曲线分析，两种催化剂中催化效率更高的是 。 ②从曲线的变化可以看出，过氧化氢分解的反应是 （填“放热”或“吸热”）反应，加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是 s（填“30”“65”或“120”）。 ③曲线最终达到相同的压强，说明： 。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $