专题01 空气 氧气（复习讲义）（山东专用）2026年中考化学一轮复习讲练测

主题一 物质的性质与用途 专题01 空气 氧气 目 录 01·考情剖析·命题前瞻 2 02·知识导航·网络构建 5 03·考点解析·知识通关 6 考点一 空气 考点二 氧气的性质 考点三 氧气的制法 跨学科实践活动1 微型空气质量“检测站”的组装与使用 跨学科实践活动2 基于特定需求设计和制作简易供氧器 04·题型洞悉·考向预测 16 考点一 空气 考向01 空气各成分的性质及用途 考向02 空气的污染及其危害 考向03 空气中氧气含量的测定 考点二 氧气的性质 考向01 氧气的化学性质 考向02 物质燃烧的现象 考向03 化合反应氧化反应的关系 考向04自然界的氧循环 考点三 氧气的制法 考向01 氧气的工业制法 考向02 实验室制取氧气的原理及装置 考向03 氧气的收集及检验 考向04 制取氧气的操作步骤 05·优题精选·练能提分 26 考点要求 2025年 2024年 2023年 课标要求 空气 济南卷T6 济南卷T4 青岛卷T10 青岛卷T5 潍坊卷T2 临沂卷T3 能说出空气的主要成分，认识空气对人类生活的重要作用；能区分纯净物与混合物 氧气的性质 烟台卷T8 淄博卷T12 枣庄卷T1 菏泽卷T3 济南卷T4 青岛卷T5 潍坊卷T6 临沂卷T7 知道氧气能与许多物质发生化学反应，能结合实例说明氧气的性质与用途的关系；能正确描述实验现象 氧气的制法 泰安卷T18 济宁卷T20 威海卷T13 临沂卷T14 滨州卷T9 济宁卷T15 临沂卷T16 滨州卷T17 初步学习氧气的实验室制取方法；认识催化剂对化学反应的作用；能根据反应原理选择实验装置并规范操作 命题预测 2026 年考情预测：以 “氧气的制备与性质探究” 为真实情境，融合核心素养命题，如：1. 以 “实验室制取氧气并验证其性质” 为任务，综合考查装置选择、操作注意事项、性质验证现象，同时结合空气成分分析实验误差； 2. 结合医疗 / 工业中氧气的应用，考查氧气的制备原理、性质与实际用途的联系。 备考建议：1.聚焦实验探究的 “原理 - 装置 - 操作 - 现象 - 误差” 逻辑链，理解实验本质而非死记步骤； 2.辨析易混概念，如催化剂的作用、助燃性与可燃性等，结合情境题训练知识迁移能力； 3. 关注 “化学与生活” 的联系，用核心素养视角分析实际问题。 考点一 空气 一、空气成分及用途 1.拉瓦锡实验结论：空气由________________________和________________________组成，其中氧气约占空气总体积的 1/5。 2.空气是一种混合物，其中氮气与氧气体积比约为 4:1。 3.主要成分（______________） 氮气（N2）______，氧气（O2）______，稀有气体__________，二氧化碳（CO2）________________，其它气体和杂质__________。 4.空气是宝贵的资源 氧气 氮气 稀有气体 物理性质 ______、______气体，______溶于水 ______、______气体，______溶于水 ______、______气体，通电时能发出不同颜色的光 化学性质 不可燃，能______燃烧， 能供给______。 ______燃烧也不______燃烧，不供给呼吸，化学性质不活泼 很不活泼 用途 ①供__________ ②医疗______ ③金属切割 ④炼钢 ⑤宇宙航行 ①作______ ②食品充氮作防腐剂等 ③用于制造低温环境或医疗上________ ④制______和氮肥 ①作______ ②制多种用途的电光源等 ③氦气充气球（密度比空气小且化学性质稳定） ④氦气用于____________ 二、空气中氧气含量的测定 （一）燃磷法 1.实验原理装置 ______在________中____________，使得密闭空间中________，打开弹簧夹后，大气压将烧杯中的水压入集气瓶中。（______________________________________） 2.实验现象 ①红磷燃烧，放出热量，产生大量______ ②装置______________________，烧杯内的水倒流入集气瓶，约占________________________。 3.实验结论：__________________________。 4.反应原理: 4P+5O22P2O5 5.误差分析 实测<真实，可能原因： 实测>真实，可能原因： 6.瓶中剩余的主要气体是______（化学性质：____________；物理性质：________） 7.部分改进装置 装置改进的目的：污染更小，数据误差更小，操作更简便，现象更明显，更环保，更节约药品材料等。 （二）铜加热法 1．药品选择：只与______反应，不与其他气体反应。反应不产生______，生成物是固体。 2．实验原理：2Cu+O22CuO。 3．实验装置 4．实验步骤：（1）将一只具支试管注满水，倒入量筒，记录体积。 （2）在另一只具支试管中装入______塞上橡胶塞。观察铜粉的颜色。点燃酒精灯，左右移动预热试管。 （3）加热玻璃管中的铜，同时推拉____________。 （4）停止加热后，将气球内的气体全部挤入注射器，待注射器活塞______后，记录体积 （5）读取剩余气体的体积，记录实验结果。 5．实验操作中的注意事项：在实验中，使铜粉足量是为了______________；不断推拉注射器的作用是__________________；装置中气球的作用________________________。 6．实验现象：硬质玻璃管内______物质逐渐变为______。停止加热冷却至室温注射器内气体的________。 7．实验结论：氧气约占空气体积的______。 8．讨论：导致氧气体积分数偏小的原因，可能有： 三、空气的污染与防治 （1）造成空气污染的物质： ①有害气体:__________________________________________________________________________ ____________________如烟尘等 （2）环境问题： ________（________含量过多引起，其他如甲烷等也能造成）、 ________（飞机的尾气、制冷剂氟里昂的排放）、 ______（由________、________引起） （3）防止空气污染的措施：加强大气质量监测,改善环境状态、植树造林、使用 清洁能源。 （4）____________：________________________________________________。 1．空气是______。 2.空气中氧气的________约为 21%，并非________。 3.测定空气中氧气含量时，不能用木炭（或硫）代替红磷，因二者燃烧会生成______，无法形成压强差。 4.稀有气体________很稳定，但并非绝对不与其他物质发生反应。 5.二氧化碳______空气污染物（其是温室气体，但暂不列入空气污染物范畴）。 6.氮气用作保护气，是利用其____________，并非物理性质。 7.测定空气中氧气含量时，红磷不足或装置漏气，会导致测量________。 1．(2025·山东省德州市·中考真题)兴趣小组利用氧气传感器检测足量红磷在空气中燃烧时氧气的含量，结果如图所示。下列说法正确的是 A．空气中氧气的质量分数为21% B．燃烧时，容器内产生大量白雾 C．恢复至室温，容器内压强比燃烧前小 D．红磷燃烧将容器内的氧气全部消耗 2．【新考法】(2025·山东省威海市·中考真题)氮气在一定条件下会变为超临界流体，超临界氮气具有极强的扩散能力和溶解能力。下列说法不正确的是 A．超临界氮气可能在某些特定的条件下作溶剂使用 B．超临界氮气中氮气分子不再运动 C．超临界氮气中氮气分子与空气中氮气分子大小相同 D．超临界氮气与氮气的化学性质相同 考点二 氧气的性质 一、氧气的物理性质 1.色、味、态：通常情况下是______________________淡蓝色， 固态为淡蓝色雪花状。 2.密度：标准状况下，______________（向上排空法收集） 3.溶解性：氧气__________（排水法收集） 二、氧气的化学性质 （1）助燃性 ________：用________________________，______________。 注意：氧气浓度较低时带火星的木条不复燃，浓度较高时复燃，能复燃说明氧气浓度较高不能说是纯氧气。 （2）常见物质在氧气或空气中的燃烧 类型 物质 现象 方程式 与非金属单质反应 木炭 空气中______；氧气中________，发出______，放出热量，生成无色无味的气体能使澄清石灰水______ ____________________________________ 硫粉 空气中发出微弱的______火焰，放出热量； 氧气中发出明亮的______火焰，放出热量； 生成一种有______气味的气体 注意：瓶底装少量水吸收SO2，防止污染空气） ______________________________________ 红磷 氧气中剧烈燃烧，放出热量，生成大量的______ __________________________________________________ 氢气 安静的燃烧，产生______火焰，火焰上方罩干冷的烧杯出现______ ________________________________________________ 与金属单质反应 铜 铜表面由______逐渐变为______ ______________________________ 铁丝 空气中红热；氧气中剧烈燃烧，________，放出热量，生成一种______固体 注意事项：集气瓶底部铺少量的细沙或加少量的水，防止高温生成物溅落炸裂瓶底 ________________________________________________ 镁条 剧烈燃烧，发出耀眼的______，生成白色固体 ______________________________________ 与化合物反应 一氧化碳 产生______火焰，生成能使澄清石灰水______的气体 __________________________________________________ 甲烷 产生______火焰，火焰上方罩干冷的烧杯，烧杯内壁出现______，罩涂有澄清石灰水的烧杯，石灰水______。 ________________________________________________________________ 乙醇 产生______火焰，火焰上方罩干冷的烧杯，烧杯内壁出现______，罩涂有澄清石灰水的烧杯，石灰水______。 __________________________________________________________________________ 三、自然界中的氧循环 1．产生氧气的途径：植物的________。消耗氧气的途径：人、动物、植物的______；燃料的______；物质的________。 2．缓慢氧化的特点是进行很慢，不易察觉，缓慢氧化的例子很多，例如__________、食物的腐烂、______的酿造、农家肥的腐熟等。 ②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。如：细胞的呼吸作用，铁生锈锈蚀，__________，____________，____________等。 ③燃烧和缓慢氧化；二者共同点是都______。 1.氧气具有______，并非______。 2.物质在氧气中燃烧属于______反应，并非一定是______反应。 3.缓慢氧化属于______反应，并非不放出______。 4.铁丝在______中能燃烧，并非在______中也能燃烧。 5.硫在氧气中燃烧产生______火焰，并非在______中也产生蓝紫色火焰。 6.检验氧气时，带火星的木条需伸入________，并非放在________。 7.铁在氧气中燃烧的产物是__________，并非______。 8.红磷在氧气中燃烧产生的是______，并非______。 1．(2025·山东省日照市·中考真题)下列物质燃烧时的实验现象描述正确的是 A．甲烷燃烧时，火焰呈苍白色 B．一氧化碳在空气中燃烧，火焰呈红色 C．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 D．硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰 2．(2025·山东省烟台市·中考真题)自然界中存在着“水循环”“碳循环”“氧循环”三大循环。下列说法错误的是 A．三大循环过程中元素守恒，元素化合价不变 B．水的天然循环既实现了水的自身净化，又完成了水资源的重新分配 C．碳、氧循环有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定 D．水的天然循环是通过其三态变化实现的，而碳循环、氧循环过程中均有化学变化发生 3．【传统文化】(2025·山东省滨州市·中考真题)打铁花是国家级非物质文化遗产。表演者手持用水浸泡过的柳木勺，将高温铁水(铁水为液态生铁)击向高空，铁水在空中燃烧绽放成美丽的铁花。下列说法错误的是 A．铁水是混合物 B．柳木勺未燃烧，是因为水降低了柳木勺的着火点 C．柳木勺中的铁水击向高空后才燃烧，这与铁和氧气的接触面积有关 D．空中铁水燃烧时，火星四射，放出热量，生成黑色固体 考点三 氧气的制法 一、工业制氧气 分离液态空气法 原理：利用液态氧气和液态氮气的________。——是物理变化 过程: 二、实验室制氧气法 制取方法 高锰酸钾制取氧气 过氧化氢制取氧气 所用药品 高锰酸钾（紫色固体） 过氧化氢（无色液体）、二氧化锰（黑色粉末） 反应原理 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 2H2O2 2H2O+O2↑ 发生装置 收集装置 选择依据：氧气________水且不与水反应 向上排空气法 选择依据：氧气的密度比空气______，且不与空气各成分反应 优点 稍加热就分解，不用催化剂；反应速度适中，便于收集 不用加热，节约能源；生成物只有水，利于环保；二氧化锰容易回收 缺点 需要加热，操作麻烦、浪费能源；使用紫色的高锰酸钾，不易清洗仪器和桌面 作为反应物的过氧化氢不宜长时间保存且浓度太大时反应速度太快，不宜控制 检验方法 将一根带火星的木条________，如果木条______，证明集气瓶内的气体是氧气。 验满方法 ①用向上排空气法收集时，将一根带火星的木条放在______，如果木条复燃，证明集气瓶内氧气已收集满。 ②用排水法收集时，__________________时，说明已收集满氧气。 总之，从是否节约能源、是否利于环保、操作是否简单等方面综合比较，最适合在实验室制取氧气的方法是用过氧化氢制取氧气的方法 1. 实验室制氧气，过氧化氢分解用__________装置，并非都用______装置。 2. 高锰酸钾制氧气时，试管口需放________（防止粉末进入导管）。 11. 收集氧气用排水法______（排空气法易混空气）。 12. 工业制氧气是________（分离液态空气）。 13. 催化剂能______反应速率，并非只______反应速率（也可减慢）。 14. 排水法收集氧气时，需导管口有____________再收集（初始气泡含空气）。 15. 高锰酸钾制氧气结束后，需先移______后______（防止水倒吸炸裂试管）。 1．(2025·山东省临沂市·中考真题)下列关于制取氧气的操作中其先后顺序的叙述正确的是 A．先加药品，后检查装置的气密性 B．先预热试管，后给试管底部的药品加热 C．先从水槽中取出集气瓶，后盖上玻璃片 D．先给试管加热，再给集气瓶装满水 2．(2025·山东省临沂市·中考真题)下图所示为实验室中常见的气体制备和收集装置。 回答下列问题： (1)仪器②的名称：② 。 (2)图示中仪器③的作用是 ；实验室用加热高锰酸钾来制取氧气，可选择 A 做发生装置，但要对 A 进行改进，改进的方法是 。该反应的符号表达式为 。 (3)若用装置 E 收集氧气，氧气应该从 导管通入。 (4)收集某气体只能采用 D 装置，由此推测该气体具有的性质是 。 (5)装满氧气的集气瓶瓶口应 (填“向上”或“向下”)放在桌面上。 (6)若用装置 F 收集的氧气不纯，其原因可能是 (7)常温下，硫化氢是一种臭鸡蛋气味的气体，实验室可用硫化亚铁和稀硫酸反应制得。该反应应选择 来作发生装置。 (8)一氧化氮气体难溶于水，密度略大于空气的密度，易与氧气反应生成二氧化氮，则应选择 装置来收集一氧化氮。 跨学科实践1 微型空气质量“检测站”的组装与使用 1. 主要空气污染物 有害气体：__________________、__________________、________________、____________（高浓度时为污染物） 颗粒物：________（可吸入颗粒物，直径≤10μm，能进入呼吸道）、__________（细颗粒物，直径≤2.5μm，可深入肺部甚至进入血液） 2.污染物来源 能源燃烧：________（煤、石油、天然气）的燃烧是SO₂、NO₂、CO的主要来源 工业排放：化工、冶金等工业过程中产生的______直接排放 交通污染：汽车、摩托车等机动车______含大量NO₂、CO及颗粒物 其他：建筑施工______、秸秆______等产生颗粒物 1．某实践活动小组对空气质量检测开展了项目式学习活动。 活动一：了解空气质量指数表示的含义 (1)空气质量指数是定量描述空气质量状况的指数，其被划分为六个取值范围，分别对应空气质量的六个级别。空气质量指数越 (填“大”或“小”)，说明空气污染状况越严重。 (2)图1是某地某日的空气质量情况，其空气质量指数类别属于 (填字母)。 a.优      b.良        c.轻度污染      d.中度污染 活动二：认识微型空气质量“检测站” (3)如图2所示，微型空气质量检测系统可实时、准确地检测室外空气污染物。太阳能板工作时发生的能量转化是 。 (4)记录的某段时间显示屏显示的数据如表： 污染物 二氧化氮 臭氧 二氧化硫 污染物浓度(μg/m3) 22 156 27 ①氧气在紫外线辐射条件下会形成臭氧，反应文字表达式是 。 ②除显示屏显示的以上内容外，还需检测的空气污染物有 (写1种)。 活动三：进行实践 【查阅资料】二氧化硫是有刺激性气味的气体，能使品红溶液褪色 (5)同学们发现某工厂长期采用燃煤技术，于是同学们猜测该工厂排放的废气中含有二氧化硫。设计并进行如表实验： 实验操作 实验现象 实验结论 收集一瓶该工厂的废气，加入 ，振荡 废气中含有二氧化硫 活动四：提出改善空气质量的方案 (6)为了改善空气质量，我们在生活中能做的事情有 (写一点)。 跨学科实践2 基于特定需求设计和制作简易供氧器 一. 常用制取氧气方法及要点 1.________分解法（急救/便携首选） 原理：2H2O2 2H2O+O2↑ 要点：MnO2是______（只改速率，不增产量），过氧化氢浓度____________ 2.________加热法（实验室持续供氧） 原理：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 要求点：试管口______倾斜（防炸裂），放______（防粉末进导管） 二、氧气的性质 1.物理性质：不易溶于水（______收集）、密度略大于空气（向______排空气法） 2.化学性质：______（用带火星木条检验，木条复燃则为氧气） 三、装置设计与制作 1. 组件及功能 反应装置：锥形瓶+分液漏斗（固液不加热）、试管（固体加热） 净化装置：浓硫酸洗气瓶（除水蒸气，气体“长进短出”） 输送装置：橡胶管+鼻塞/面罩（适配流速） 安全装置：止水夹（控速率）、压强阀（防爆炸） 2. 关键规范 组装顺序：反应装置→净化→输送→安全装置 气密性检查：关止水夹，分液漏斗加水，液面不下降则不漏气 场景适配：急救选便携款（过氧化氢分解法），家庭选稳定款（压缩氧/持续加药） 1.特定人群、环境对氧气的需求不同。如何基于特定需求设计和制作简易供氧器呢？在老师的指导下，同学们开展了下列活动。 【查阅资料】氧气是生命活动的必需气体，生活中保健、急救和鱼缸供氧等都需要制氧。市售制氧器有以下几类：①电解水式制氧机，其操作要求严格，制氧时耗电量较大；②分子筛制氧机，其通过分子筛吸附氮气及其他气体，可从空气中分离出纯度为90%以上的医用氧；③化学试剂制氧机，其在使用时通过试剂发生化学反应产生氧气；④富氧膜制氧机，其通过膜对空气中氮分子的过滤，可得浓度约为30%的氧气。 【分析讨论】 (1)以上几种市售制氧器的制氧原理中，涉及化学变化的是 （填序号）；使用分子筛制氧机的优点是 。 (2)用化学试剂制取氧气时可供选择的反应物较多，以下物质中，有可能用作制取氧气的反应物是______（填字母）。 A． B． C． D． 【模仿改造】某化学试剂制氧机（原理见图1）利用过碳酸钠白色固体、二氧化锰黑色粉末产生氧气。过碳酸钠加水溶解会分解生成碳酸钠和过氧化氢。用该制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内有黑色粉末翻腾，液体变得浑浊，仓壁变得温热，加湿过滤仓底部导气管口有气泡冒出。 (3)加湿过滤仓不仅可以过滤杂质，利用氧气 溶于水的性质，使氧气变得湿润；而且可以根据 来判断产生氧气的速率。 (4)写出验证加湿过滤仓导出的气体是氧气的方法： 。 (5)制氧机内部气流采用高压进低压出（即产生的气体在高处聚集，经导管从低处进入加湿过滤仓）的方式，目的可能是 。 (6)选择制作简易供氧器的反应原理时，不需要考虑的因素是______（填字母）。 A．原料是否价廉易得 B．所制气体的性质 C．反应速率是否适中 D．制得气体是否纯净 E．实验条件是否易于控制 F．是否安全、环保 (7)同学们利用身边物品自制了如图2所示的简易供氧器。与真实产品对比中，形成的观点不正确的是______（填字母）。 A．产氧和洗气装置组合不用一体化 B．甲瓶相当于加湿过滤仓，乙瓶相当于反应仓 C．特定需求是选择制氧方法的重要依据 D．制氧机要符合美学、工程、安全等标准 考点一 空气 ►考向01 空气各成分的性质及用途 【典例】(2024·山东省滨州市·中考真题)下列关于空气的说法错误的是 A．空气中氮气的质量分数为78% B．稀有气体可用于制造电光源 C．氧气能供给生物呼吸 D．植树造林可以改善空气质量 【变式】(2023·山东省淄博市·中考真题)空气看不见，摸不着。下列有关空气的描述错误的是 A．干燥洁净的空气中氧气的体积分数约为 78% B．通常情况下空气中各组分之间彼此不发生化学反应 C．空气中分离出来的氮气化学性质不活泼，可用于食品防腐 D．目前计入空气污染指数的有害气体主要包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧等 ►考向02 空气的污染及其危害 【典例】(2023·山东省聊城市·中考真题)2023年3月23日世界气象日主题为“天气气候水，代代向未来”。如图是世界气象日聊城当日天气状况的手机截屏，图中计入空气污染指数的有害气体属于氧化物的有    A．一种 B．二种 C．三种 D．四种 【变式】(2024·山东省泰安市·中考真题)空气是一种重要的资源，保护空气质量是全人类的共同使命。下列说法错误的是 A．“保卫蓝天”的措施有加强空气质量监测，开发新能源，积极植树造林等 B．空气中的稀有气体可制成多种用途的电光源，如航标灯、霓虹灯等 C．目前计入空气污染指数的污染物有、、、等 D．酸性气体未经处理排放到空气中，可能导致雨水的，形成酸雨 ►考向03 空气中氧气含量的测定 【典例】(2025·山东省济南市·三模)用来测定空气成分的方法有很多，小梅用如下图所示的简易装置来测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识中，正确的是 A．使用红磷的量多或少，都不会影响实验结果 B．燃烧足够的红磷可使进入钟罩的水占钟罩容器的4/5 C．红磷停止燃烧后，立即观察记录水进入钟罩的刻度 D．红磷燃烧消耗空气中的氧气，使钟罩内压强下降，水面上升 【变式】(2024·山东省济南市·中考真题)下列探究实验的设计中，不能达到实验目的的是 A．测定氧气含量 B．探究质量守恒 C．探究分子运动 D．比较金属活动性 考点二 氧气的性质 ►考向01氧气的化学性质 【典例】(24-25·山东淄博周村区第一中学·三模)下列关于实验现象或实验结论的描述，正确的是 A．蜡烛在氧气中燃烧，发出白光，只生成二氧化碳 B．在氧气中点燃铁丝，铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成白色固体 C．将二氧化碳通入到紫色石蕊溶液中，溶液变红，加热后溶液变成无色 D．电解水实验中，正极产生氧气，负极产生氢气，正负极气体质量比为8∶1 【变式】【科学方法】(24-25·山东德州·二模)“思维导图”是将学习过程中的碎片知识进行有序整理，是非常有效的学习方法。如图是关于氧气化学性质的部分思维导图，关于该图说法正确的是 A．硫、磷在氧气中燃烧均会产生大量白烟 B．Ⅰ、Ⅱ两类反应均体现了氧气的可燃性 C．铁在Ⅰ类反应中的产物是四氧化三铁 D．硫在氧气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰 ►考向02 物质燃烧的现象 【典例】(2025·山东滨州·二模)下列化学现象的描述正确的是 A．硫在氧气中燃烧，火焰呈淡蓝色，生成一种刺激性气味的气体 B．红磷在氧气中燃烧，产生大量白烟，生成五氧化二磷 C．木炭在氧气中燃烧更旺，产生黄色火焰，放出热量 D．铁丝在氧气中燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体 【变式】(24-25九下·山东青岛黄岛区第四初级中学·月考)下列物质在空气或氧气中燃烧现象的描述，正确的是 A．镁条在空气中燃烧，冒出浓烈的黑烟，放出热量，生成黑色粉末 B．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四溅，放出热量，生成四氧化三铁 C．木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 D．红磷在氧气中燃烧，产生大量白色的烟雾 ►考向03 化合反应氧化反应的关系 【典例】(2025·山东省济南市·中考真题)下列说法不正确的是 A．增大氧气的浓度能促进可燃物燃烧 B．只由一种元素组成的纯净物一定是单质 C．氧化反应一定是化合反应 D．化合物中各元素的正负化合价之和为零 【变式】(2024·山东省威海市·中考真题)下表中概念间不符合图所示的从属关系的是 选项 X Y Z A 非金属单质 单质 纯净物 B 氧化反应 化合反应 化学反应 C 饱和溶液 溶液 混合物 D 氧化物 无机化合物 化合物 A．A B．B C．C D．D ►考向04 自然界的氧循环 【典例】(2025·山东省泰安市·中考真题)下列关于自然界中“水循环”“氧循环”和“碳循环”的说法错误的是 A．能量观：绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能 B．变化观：水循环与氧循环在变化上有本质的区别 C．微粒观：绿色植物通过光合作用使自然界中的氧原子总数增加 D．元素观：碳达峰与碳中和中的“碳”指的主要是二氧化碳 【变式】(2022·山东省泰安市·中考真题)如图是自然界中碳、氧循环简图(X为H2CO3，Y为C6H12O6)。下列说法错误的是 A．图一中X溶液显酸性，是形成酸雨的主要原因 B．图二转化1实现了无机化合物到有机化合物的转化 C．图一、图二对比说明，反应物相同，反应条件不同，产物不同 D．碳循环和氧循环有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定 考点三 氧气的制法 ►考向01氧气的工业制法 【典例】(2025·山东省泰安市新泰市·三模)下列关于水、二氧化碳和氧气的描述正确的是 A．水通电生成氢气和氧气证明水是由氢气和氧气组成的 B．因为氧气与氮气的沸点不同，所以工业上用分离液态空气法制取氧气 C．铁丝能在空气中燃烧、火星四射、生成黑色固体 D．将二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，溶液变红，加热后溶液变为无色 【变式】(2025·山东省泰安市·一模)下列说法不正确的是 A．自然界中，氧气大多来自植物的光合作用 B．工业上，使用氧气的量较大，一般采用分离液态空气制氧气 C．家用制氧机有的是通过吸附空气中的氮气得到较纯的氧气，该过程发生了物理变化 D．氧气是很好的燃料 ►考向02 实验室制取氧气的原理及装置 【典例】(2025·山东省济南市·三模)如图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器 (组装实验装置时，可重复选择仪器) ，某实验小组的同学欲利用其进行下列化学实验。 试回答下列问题： (1)以过氧化氢溶液为原料（二氧化锰作催化剂），在实验室中制取并收集干燥的氧气，按照要求设计实验装置，连接仪器，并检查装置的气密性。 ①上述方法制取氧气的化学方程式为 。 ②利用仪器 F 收集氧气时，判断已经收集满的方法是将带火星的木条放在集气瓶口，若看到木条 ，则证明氧气已经收集满。 ③采用加热高锰酸钾制氧气时，发生装置应选用 （填字母序号），反应的化学方程式为 。为了防止加热过程中冷凝水倒流，组装仪器时需要注意的是 。 ④小明同学利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计制作了下图的简易制氧器。有关说法中，不恰当的是 （填字母序号）。 A．甲瓶是气体发生装置            B．试剂 B 可以是二氧化锰 C．注射器可以控制滴加液体的速率  D．乙瓶的作用只能使氧气湿润 (2)以石灰石和稀盐酸为原料，在实验室中制备并收集一瓶干燥且不含杂质 HCl 的二氧化碳气体。 ①所选仪器的连接顺序为 （从左到右填写仪器序号字母）。 ②上述方法制取二氧化碳的化学方程式为 。 ③利用下列试剂或方法鉴别氧气与二氧化碳两瓶无色气体，不可行的是 （填字母序号）。 A．紫色石蕊试液 B．燃着的木条 C． Ca (OH)2溶液 D．CaCl2溶液 (3)小龙同学用氢气测定某 20g 氧化铜样品中铜元素的含量 (杂质为 Cu)。所选仪器装置的连接顺序为 A→C1→B→C2→C3(已知: CuO+H2H2O+Cu；C1、C2、C3为3个盛浓硫酸的洗气瓶)。 ①连接装置 C1的目的是 。 ②若经过充分反应后，测得反应前、后装置 C2浓硫酸洗气瓶的质量增加 3.6g，则该氧化铜样品中铜元素的质量分数是 %（结果精确到 0.1%）。 【变式】(2025·山东省青岛市·二模)运用常见的装置和方法制取气体是中学生必备的化学实验技能。以下是实验室用于制取气体的部分装置，请回答下列问题： (1)仪器名称：① 。 (2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，反应的化学方程式为 ，收集氧气可选用的装置是 （填字母）。 (3)医院给病人输氧时用到装置G，瓶中盛放蒸馏水。以下说法正确的是 （填字母）。 a.导管②连接供给氧气的钢瓶     b.导管②连接病人吸氧气的塑胶管 c.该装置可用来观察输出氧气的速度 (4)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，反应的化学方程式为 ，选用发生装置C相对于装置B的优点是 。 (5)用氯化铵和氢氧化钙固体共热制取干燥的氨气，氨气极易溶于水且水溶液显碱性，可选用的干燥剂是 （填“浓硫酸”或“生石灰”）。 (6)化学小组的同学利用如图甲所示装置来比较和对过氧化氢分解的催化效果，在试管中分别加入等质量的和，分别将注射器内盛有的过氧化氢溶液注入试管中，利用注射器收集氧气，收集到的氧气体积和时间的关系如图乙所示： ①实验中U型管内的红墨水液面 （填“左高右低”或“左低右高”），说明过氧化氢溶液分解的过程中会放出热量。 ②其他条件相同时，分析图乙可知，和中对过氧化氢分解的催化效果更好的是 。 ►考向03氧气的收集及检验 【典例】(2025·山东省泰安市·中考真题)特定人群、环境对氧气的需求不同。如何基于特定需求设计和制作简易供氧器呢？在老师的指导下，同学们开展了下列活动。 Ⅰ．实验室制氧气 (1)实验室内，老师提供了以下实验装置(图1)，同学们选择用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气。 ①仪器a的名称是 。 ②反应的化学方程式为 。 ③选择的气体发生装置是 (填装置字母序号)，若用F装置收集氧气应从 口进入。(填“b”或“c”) Ⅱ．家用简易供氧器制氧 【查阅资料】 某家用制氧机是利用过碳酸钠()在二氧化锰的催化作用下发生两个化学反应。①过碳酸钠分解：；②过氧化氢分解。 【模仿改造】 同学们经过分析，设计了如图2所示的简易家用制氧装置。 (2)图2装置右瓶中水加至 (填“一半”或“加满”)可达到相应目的。 【选择制氧剂】 (3)为比较过氧化氢溶液和过碳酸钠固体的制氧效率，该小组利用图2装置进行实验，并记录不同时间内制得氧气的体积得到图3，根据图3小组一致决定选用 (填“过氧化氢溶液”或“过碳酸钠固体”)作为便携式制氧机的制氧剂。 【评价反思】 (4)选择制作简易供氧器的反应原理时，不需要考虑的因素是_______。 A．原料是否价廉易得 B．所制气体的性质 C．反应速率是否适中 D．是否安全、环保 【变式】(2025·山东省济南市·中考真题)化学小组的同学利用实验室制取氧气以及工业炼铁的化学原理进行实验探究。请根据题目要求，回答下列问题： 制取氧气的实验原理。 (1)用溶液(作催化剂)制氧气的化学方程式为 。 (2)收集氧气时可以用 (填“向上”或“向下”)排空气法。 催化剂对分解的影响。小组同学设计的实验装置如图1所示，用电子秤称量0.04g、0.08g、0.12g的粉末，分别加入三只锥形瓶中，用注射器各量取8mL3%的溶液，连接装置，将溶液注入锥形瓶中，用压强传感器测量各锥形瓶中压强，压强随时间(前)的变化曲线如图2。 (3)根据图2提供的信息，从控制合适的反应速率和节约试剂的角度分析，催化分解的溶液制氧气时，的最佳用量为 (填“”“”“”之一)。 (4)催化制氧气时，氧气的最终产量与的用量 (填“有关”或“无关”)。 (5)金属铂也可以催化制氧气。小组同学设计如图3所示装置制取氧气，实验过程中，若观察到安全管内液面不断上升，说明锥形瓶内压强过大，此时可采取的合理安全措施是 (写出两条即可)。 用 (含少量和水蒸气)测定某样品(杂质为固体且不反应)中的质量分数。实验装置如图所示，检查装置的气密性，进行实验。(假设发生的化学反应都充分反应) (6)装置B的作用是 。 (7)在装置C的硬质玻璃管中加入该样品15g，充分反应后继续通至硬质玻璃管冷却，测得装置A质量增加2.2g，装置D质量增加8.8g，此时装置C的硬质玻璃管中固体的总质量为 (精确至0.1g)，该样品中的质量分数为 (精确至)。 (8)从环保角度考虑，该实验装置存在的不足之处是 。 ►考向04 制取氧气的操作步骤 【典例】(2025·山东省济南市·模拟)气体制取是初中化学实验的重要内容。请结合所学化学知识，回答下列问题。 (1)仪器a的名称是 。 (2)实验室用装置D制取氧气，写出此反应的化学方程式 。 (3)实验室用加热高锰酸钾制取并收集氧气的主要操作步骤如下： ①点燃酒精灯，先使试管均匀受热，然后对准药品部位加热；②将药品装入试管，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管；③收集完毕，将导管从水槽中取出；④检查装置的气密性；⑤用排水法收集氧气；⑥将试管固定在铁架台上；⑦熄灭酒精灯。其中正确的操作顺序是 。 (4)与装置C相比，装置D的优点是 。若用E收集氧气，检验氧气已经收集满的方法是 。 (5)登山运动员登山时常用氢化钙作为供氢剂，用来提供能源。某兴趣小组同学用氢化钙（CaH2）这种固态储氢物质制取氢气，常温下氢化钙与水反应生成氢氧化钙并释放出氢气，氢气密度小于空气，难溶于水。请选出利用该原理制取并收集较为纯净氢气的装置 （从图中的A～G中选择）。气体发生装置的确定要考虑 。 (6)小华同学利用过氧化氢分解产生氧气的原理，自制了如图所示的简易制氧机。利用可抽拉的铜丝，可以实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触和分离。请你分析小华这样设计的优点是 。 【变式】(2025·山东省淄博市·三模)根据下图回答问题。 (1)写出a所代表的仪器名称 。 (2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气的化学方程式 ，利用该反应及A装置制取少量氧气的主要操作步骤有：①检查装置的气密性；②组装仪器；③向分液漏斗中注入过氧化氢溶液；④向锥形瓶中放入二氧化锰；⑤收集气体。正确的操作顺序是 (填序号)。 A．①②③④⑤    B．①④②③⑤    C．②①④③⑤    D．②③④①⑤ (3)如果用E装置收集氧气，当观察到 的现象时，再开始收集。 (4)氨气()是一种无色、有刺激性气味的气体，极易溶于水，密度比空气小。实验室常加热氯化铵和熟石灰固体混合物制取氨气，此时应选用的发生装置是 (填标号)，此时应选择的收集装置是 (填标号)。 (5)若用装置收集二氧化碳，则气体要从 (填“m”或“n”)端通入。 1．(2025·山东省枣庄市·三模)下列关于空气及其成分的说法中，错误的是 A．通过分离液态空气可制得氧气和氮气 B．氧气化学性质稳定，可延长食品保质期 C．饼干在空气中放久了会变软，说明空气中含有水蒸气 D．稀有气体通电发出不同颜色的光，可制作电光源 2．(2025·山东省东营市·一模)下列有关空气的说法正确的是 A．空气是由空气分子组成的 B．空气中的二氧化碳是导致酸雨的罪魁祸首 C．空气中氧气约占总质量的21% D．空气中稀有气体化学性质稳定，可以做保护气 3．(九上·山东德州德城区德州五中·月考)如图所示，过氧化氢在催化剂二氧化锰()的作用下，迅速分解放出大量氧气()，下列现象正确的是 A．气球胀大，红墨水右移 B．气球缩小，红墨水左移 C．气球胀大，红墨水左移 D．气球缩小，红墨水右移 4．(2025·山东省聊城市临清市·模拟)下列实验现象描述正确的是 A．甲烷在空气中燃烧，生成CO2和H2O B．氯化铁溶液和氢氧化钠溶液反应，生成红褐色沉淀 C．砂纸打磨后的镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成白色的氧化镁固体 D．用砂纸打磨后的铝条放入硫酸铜溶液中，铝条表面生成红色固体，溶液变为浅绿色 5．(2025九·山东省临沂市·模拟预测)某实验小组对教材内测量空气中氧气体积分数的实验进行改进，并取得成功(装置如图)。 【实验准备】具支试管和小气球内空气总体积为 50mL，注射器中留下的空气体积为 50mL，该装置气密性良好。 【实验探究】装入药品，按图所示连接好仪器。用酒精灯在红磷部位加热，加热时不断推拉注射器活塞，气球忽大忽小，并不断将气球中的气体全部挤入试管中。 【现象分析】 (1)实验开始时应先检查装置气密性。连接装置后且其气密性良好，若将注射器向内推，可观察到气球变 (填 “大”或“小”)。 (2)加热试管底部，红磷被引燃，产生大量白烟，足量的红磷在试管中未能全部燃烧，说明试管内剩余气体具有的化学性质为 。写出该反应的化学反应符号表达式： 。 (3)实验结束后，停止加热，待试管冷却至室温，将气球内的气体全部挤入注射器内，待注射器活塞稳定后，读取注射器内剩下气体的体积为 mL。 【得出结论】氧气约占空气总体积的五分之一。 【反思评价】 (4)实验中，加热时不断推拉注射器的目的是 ， 此实验与课本实验比较，优点是 。 6．(2025·山东省东营市·一模)化学兴趣小组的同学在实验室做铁丝燃烧实验。 (1)写出铁丝燃烧的化学方程式 。 (2)探究一：铁丝绕成螺旋状的原因： 甲同学：为了增大与氧气的接触面积。 乙同学：为了聚热效果好，能使未燃的铁丝更好的预热。 在老师的指导下，小组同学进行了实验，实验操作及现象如下表所示，实验中3个集气瓶均盛有等量的水和体积分数相同的氧气。 实验操作 实验现象 取3根长度且粗细相同的铁丝，将1根拉直，另两根绕成宽窄不同的螺旋状，进行如图所示实验。 铁丝均燃烧，剧烈程度不同，Ⅱ最剧烈，其次是Ⅲ，较弱的是Ⅰ。 你认为 （填“甲”或“乙”）同学说法合理，其理由是 。 (3)探究二：铁丝在氧气中燃烧出现“火星四射”程度不同的原因。 【实验设计】选不同含碳量的铁丝（铁丝的长度和粗细相同），放入相同体积的氧气中燃烧作对比试验。 【实验记录】 物质 含碳0.05%的铁丝 含碳0.2%的铁丝 含碳0.6%的铁丝 燃烧的现象 剧烈燃烧，极少量火星 剧烈燃烧，少量火星 （未记录） ①表中“未记录”部分的内容可能为 。 ②通过以上探究，能得到的实验结论是 。 【拓展延伸】 (4)在做铁丝在氧气中燃烧的实验时，铁丝表面有铁锈，请你写出用化学方法处理铁锈的反应原理 。 (5)猜想：铁丝在氧气中燃烧时“火星四射”程度不同的现象还可能与 有关。 7．【跨学科】(2025·山东省青岛市·一模)特定人群、环境对氧气的需求不同。如何基于特定需求设计和制作简易供氧器呢？在老师的指导下，同学们开展了下列活动。 Ⅰ．实验室制氧气 (1)实验室内，老师提供了以下实验装置(图1)，同学们选择用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气。 仪器a的名称是 。选择的气体发生装置是 (填装置字母序号)，反应的化学方程式为 。 Ⅱ．家用简易供氧器制氧 【查阅资料】 某家用化学制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠()和二氧化锰。制氧机工作时发生了两步反应：①过碳酸钠分解：；②过氧化氢分解。 【模仿改造】 同学们经过分析，设计了如图2所示的简易家用制氧装置。 (2)图2装置相当于把图1中的 (填装置字母序号)组合而成，右瓶中水的作用是 (写一个即可)。 【选择制氧剂】 (3)市售制氧机一般以过氧化氢溶液或过碳酸钠固体为原料。为比较两种制氧剂的制氧效率，该小组利用图2装置进行实验，并记录不同时间内制得氧气的体积得到图3.结合图3，分析该小组选用过碳酸钠固体作为便携式制氧机制氧剂的理由是 。 【评价反思】 (4)选择制作简易供氧器的反应原理时，不需要考虑的因素是_______。 A．原料是否价廉易得 B．所制气体的颜色 C．反应速率是否适中 D．制得气体是否纯净 E．实验条件是否易于控制 F．是否安全、环保 1．(2025·山东省济南市·二模)如图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器（组装实验装置时，可重复选择仪器，假设发生的化学反应都充分反应），某化学小组的同学欲利用其进行下列实验。 请根据题目要求，回答下列问题： (1)小红以石灰石和稀盐酸为原料，在实验室中制取并收集干燥、不含的二氧化碳，按照要求设计实验装置，连接仪器，并检查装置的气密性。 ①所选仪器的连接顺序为 （从左到右填写仪器序号字母）。 ②上述制取二氧化碳的化学反应方程式为 。 ③若利用稀硫酸和锌粒制备氢气，写出反应的化学方程式 。上述反应可以选择与制二氧化碳相同的发生装置，依据是 。 (2)小明用气体（含少量）测定某铁的氧化物试样的元素组成，所选仪器按“CO（含少量）→F→C”顺序连接，充分反应，记录实验数据。（实验前检查装置的气密性，假设所发生的化学反应都充分反应）。 ①洗气瓶C中发生反应的化学方程式为 。 ②反应前F处大玻璃管中加入铁的氧化物试样的质量为。充分反应后停止加热，继续通入一氧化碳气体，直至大玻璃管冷却，此时称量F处大玻璃管中固体的质量为，洗气瓶C增重14.85g。试推算该铁的氧化物的化学式中x、y的比值为 （填写最简整数比） (3)小红利用图1所示装置对氯酸钾制氧气进行探究学习。未加催化剂分解时，传感器得到氧气浓度随温度的变化如图2所示（氧气传感器测量极限值约为29%），使用不同催化剂时的固体残留率分别如图3所示。已知：的熔点约为356℃，在加热条件下不分解。下列有关该实验的说法中，正确的是_____（填写选项序号） A．未加催化剂时，氯酸钾的分解温度高于其熔点 B．图2中段氧气浓度逐渐降低的可能原因是加热时排出一部分空气，而氯酸钾还没有分解生成氧气 C．加热氯酸钾时，试管口向上倾斜的原因是防止受热熔化的氯酸钾流出试管 D．分析图3可知，对分解催化效果更好的催化剂是分析纯 2．(2025·山东省泰安市·一模)气体制取是初中化学实验的重要内容。请结合所学化学知识，回答下列问题。 (1)仪器a的名称是 。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气，写出此反应的化学方程式 。 (3)实验室用加热高锰酸钾制取并收集氧气的主要操作步骤如下： ①点燃酒精灯，先使试管均匀受热，然后对准药品部位加热； ②将药品装入试管，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管； ③收集完毕，将导管从水槽中取出； ④检查装置的气密性； ⑤用排水法收集氧气； ⑥将试管固定在铁架台上； ⑦熄灭酒精灯。 其中正确的操作顺序是 。 (4)与装置C相比，装置D的优点是 。若用E收集氧气，检验氧气已经收集满的方法是 。 (5)登山运动员登山时常用氢化钙作为供氢剂，用来提供能源。某兴趣小组同学用氢化钙这种固态储氢物质制取氢气，常温下氢化钙与水反应生成氢氧化钙并释放出氢气，氢气密度小于空气，难溶于水。请选出利用该原理制取并收集较为纯净氢气的装置 （从图中的A~G中选择）。气体发生装置的确定要考虑 。 (6)小华同学利用过氧化氢分解产生氧气的原理，自制了如图所示的简易制氧机。利用可抽拉的铜丝，可以实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触和分离。请你分析小华这样设计的优点是 。 3．(2025·山东省济南市·一模)如图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器（组装实验装置时，可重复选择仪器），某化学小组的同学欲利用其进行下列化学实验。 试回答下列问题： (1)实验室制氧 某小组以过氧化氢溶液为原料（二氧化锰作催化剂），在实验室中制备并收集干燥的氧气。按照要求设计实验装置，连接仪器，并检验装置的气密性。 ①所选装置的连接顺序为 （从左至右填写装置序号字母）。 ②制取氧气所发生反应的化学方程式为 。 ③反应结束后，锥形瓶内液体中氢元素的质量分数与之前相比 （选填“增大”“减小”“不变”“无法判断”之一）。 (2)氧烛制氧 材料一：我们常用原子利用率来衡量化学反应过程的原子经济性，其计算公式为： 原子利用率＝×100% 材料二：氧烛制氧是密闭空间紧急供氧技术。一种氧烛主要含NaClO3，还有少量铁粉，其产氧原理为：触发铁粉燃烧，使NaClO3分解，反应的化学方程式为：2NaClO32NaCl+3O2↑ ①NaClO3中氯元素的化合价为 。 ②利用氧烛制氧，氧原子的原子利用率为 （结果精确至0.1%）。 ③氧烛在实际使用时的产氧率明显低于理论值，若反应充分进行，其原因是 。 (3)该小组用制得的氧气对某种塑料试样的组成进行分析探究（资料显示该塑料只含C、H、O三种元素），所选仪器按“A→B1→D→B2→C→B3”的顺序连接（B1、B2、B3为浓硫酸洗气瓶），检查装置气密性，然后进行实验。使Wg该塑料试样碎屑在充足氧气中充分燃烧，观察现象，收集有关实验数据。（假设发生的化学反应都充分反应） ①该装置中，洗气瓶B1和B2的作用分别是 。 ②若不连接B1，样品中氧元素的质量分数的测算结果与真实值相比将 （填“偏大”“偏小”“不受影响”之一）。 ③Wg该塑料试样充分燃烧后，测得仪器C质量增加mg，则该塑料试样中碳元素的质量分数为 （结果用代数式表示）。 4．Ⅰ、拉瓦锡被后世尊称为“近代化学之父”。他在化学上的杰出成就很大程度上源于他将化学研究从定性转向定量。 （一）实验小组模拟拉瓦锡的实验，用红磷测定空气中氧气含量。取容积为250 mL集气瓶，实验前加入50 mL水，如图1所示。（集气瓶容积未划分，实验产生误差忽略不计） (1)红磷燃烧的化学方程式是 。 (2)图1中能说明空气中氧气体积约占的现象是 。 (3)实验小组的同学利用数字设备分别测定了温度、压强随时间变化的情况，绘制曲线如图2所示。a点代表打开弹簧夹的时刻。下列说法不正确的是______（填序号）。 A．a点处的压强等于大气压 B．反应开始时压强增大是因为温度升高 C．a点的温度已经接近室温 D．a点后气压增大是由于水倒吸入集气瓶 （二）实验小组的同学继续用红磷来验证质量守恒定律。在底部铺有细沙的锥形瓶中，放入一小堆干燥的红磷。在锥形瓶口的橡胶塞上装一根玻璃管，在其上端系牢一个气球，下端能与红磷接触。放在电子天平上称量质量。然后取下锥形瓶，将玻璃管放在酒精灯火焰上灼烧至红热后，迅速用橡胶塞将锥形瓶塞紧，引燃红磷。如图3所示。 (4)该实验中标志着化学反应发生的现象是 。 (5)某同学待装置冷却后，将其重新放回电子天平上，发现示数较反应前增大。请写出一条可能的原因是 。 (6)该实验中气球的作用除了使装置密闭之外，还可以防止 ；若取用红磷的量不足，对实验结果 （填“有”或“没有”）影响。 Ⅱ、法国科学家拉瓦锡曾让水蒸气通过一根烧红的铁质枪管，探究水的组成。 【查阅资料】 ①有2种黑色含铁元素的氧化物（FeO、Fe3O4），其中FeO不能被磁铁吸引，只有Fe和Fe3O4可以被磁铁吸引； ②铁能与硫酸铜反应产生红色固体，而Fe3O4不与硫酸铜溶液反应。 (7)按如图装好试剂、连好装置，其中装置A对装置B中反应的作用是 。 (8)黑色铁粉加热一段时间后，B中仍为黑色，吹泡器连续吹出气泡，且气泡向上飞起；用燃着的木条靠近气泡，能产生爆鸣声。同学们猜想生成的气体可能是 。 【实验探究】 (9)填写下表： 实验步骤 实验现象 实验结论 步骤1：倒出B中黑色固体于白纸上，用磁铁反复吸引 黑色固体全部被吸引 黑色固体中一定没有 步骤2：取上这少量黑色固体于试管中，加入足量硫酸铜溶液，充分反应 有红色固体出现，且有黑色固体剩余 黑色固体中一定有Fe和 (10)由上述实验探究结论得出：在高温条件下，铁与水蒸气反应的化学方程式 。 【探究结论】通过在高温条件下铁与水蒸气发生反应的实验，结果证明：水是由氢元素和氧元素组成。 5．【新科技】(2025·山东省青岛市市·二模)化学兴趣小组同学对生活中获取氧气的方法产生兴趣，开展了以下调查研究。 Ⅰ．渗透膜法制氧利用膜材料对气体分子的选择性渗透作用，在一定压力下，让空气通过氧气分离膜，可得到富氧空气，如图所示。 (1)空气通过氧气分离膜时，氮分子渗透速率 （填“大于”或“小于”）氧分子渗透速率。该过程属于 （填“物理”或“化学”）变化。 Ⅱ．过碳酸钠制氧 (2)某家用制氧机利用两种化学药剂[过碳酸钠和二氧化锰]同时加入水中制取氧气。其制氧气的原理可分为两步：①过碳酸钠易溶于水，遇水分解为碳酸钠和过氧化氢，；② （用化学方程式表示）。二氧化锰在此反应中的作用是 。 (3)小组同学提出猜想：过碳酸钠溶于水时生成碳酸钠，同时也会生成氢氧化钠。 从微观角度解释，做出以上猜想的依据是 。为验证猜想，小组同学做了以下实验：取过碳酸钠与二氧化锰充分反应后的滤液于试管中，滴加过量的氯化钡溶液，目的是 ，静置，取上层清液，滴加几滴酚酞试液，溶液呈 色，证明过碳酸钠溶于水不产生氢氧化钠。 (4)通过调查发现，水产养殖中的增氧剂“鱼浮灵”主要成分也是过碳酸钠，使用过程不需加入二氧化锰。为探究“鱼浮灵”的增氧原理，研究小组通过测定水溶液中溶解氧的变化，探究、对分解速率的影响，设计了对比实验（其他条件均相同），实验数据记录如下表。 编号 ① ② ③ ④ 试剂 溶液 固体溶液 NaOH固体溶液 pH 6.96 6.01 8.14 9.26 溶解氧（mg/L） 5.68 6.44 9.11 10.97 分析数据可知，在其他条件相同时，pH越大，的分解速率 。过碳酸钠可以速效增氧的原理是 。 6．【科学方法】(2025·山东省济南市市·二模)科学探究是获取科学知识、理解科学本质、认识客观世界的重要途径。化学实验是进行科学探究的重要方式。 (1)气体的制取和性质是初中化学核心知识之一，化学小组的同学利用下图装置做了如图实验。 ①用高锰酸钾(KMnO4)制取并收集氧气，选择的收集装置为 (填仪器序号字母)，选择该装置的理由为 。 ②用装置A作为发生装置，该装置需要改良的地方是 。 ③上述制氧气的化学方程式为 。 ④在实验前一定要先检查装置的气密性。检查D装置气密性的方法是：先用止水夹夹紧导气管，再往长颈漏斗中加水，使漏斗内的水面高于锥形瓶内水面，停止加水后静置一段时间，若 ，说明气密性良好。 ⑤用过氧化氢溶液和瓷片(瓷片作催化剂)制氧气，可选用装置E作为发生装置，除节约药品外，该装置的优点还有 (一条即可)。 (2)气体X中可能含有CO、H2或H2O中的一种或多种，为探究该混合气体的成分并测量某氧化铁样品(杂质不参与反应)中氧化铁的质量分数，所选仪器按“B1→A→B2→C→D”的顺序连接(实验前检查装置的气密性，所发生的化学反应都充分反应，Fe2O3+3H22Fe+3H2O) ①反应结束后，B1装置中无明显现象，B2装置中无水硫酸铜变蓝，C装置中澄清石灰水变浑浊。由此得出气体X的组成为 (填化学式) ②反应结束后，各装置质量变化如表： 装置编号 装置A中固体 装置B2中药品 装置C中药品 反应前质量(g) 50 120 300 反应后质量(g) 40.4 m 313.2 该氧化铁样品中氧化铁的质量分数为 (结果精确到1%)，装置B2中药品反应后质量m= g。 ③从环保角度考虑，该实验存在的不足之处是 。 17 / 18 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 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 $ 主题一 物质的性质与用途 专题01 空气 氧气 目 录 01·考情剖析·命题前瞻 2 02·知识导航·网络构建 5 03·考点解析·知识通关 6 考点一 空气 考点二 氧气的性质 考点三 氧气的制法 跨学科实践活动1 微型空气质量“检测站”的组装与使用 跨学科实践活动2 基于特定需求设计和制作简易供氧器 04·题型洞悉·考向预测 16 考点一 空气 考向01 空气各成分的性质及用途 考向02 空气的污染及其危害 考向03 空气中氧气含量的测定 考点二 氧气的性质 考向01 氧气的化学性质 考向02 物质燃烧的现象 考向03 化合反应氧化反应的关系 考向04自然界的氧循环 考点三 氧气的制法 考向01 氧气的工业制法 考向02 实验室制取氧气的原理及装置 考向03 氧气的收集及检验 考向04 制取氧气的操作步骤 05·优题精选·练能提分 26 考点要求 2025年 2024年 2023年 课标要求 空气 济南卷T6 济南卷T4 青岛卷T10 青岛卷T5 潍坊卷T2 临沂卷T3 能说出空气的主要成分，认识空气对人类生活的重要作用；能区分纯净物与混合物 氧气的性质 烟台卷T8 淄博卷T12 枣庄卷T1 菏泽卷T3 济南卷T4 青岛卷T5 潍坊卷T6 临沂卷T7 知道氧气能与许多物质发生化学反应，能结合实例说明氧气的性质与用途的关系；能正确描述实验现象 氧气的制法 泰安卷T18 济宁卷T20 威海卷T13 临沂卷T14 滨州卷T9 济宁卷T15 临沂卷T16 滨州卷T17 初步学习氧气的实验室制取方法；认识催化剂对化学反应的作用；能根据反应原理选择实验装置并规范操作 命题预测 2026 年考情预测：以 “氧气的制备与性质探究” 为真实情境，融合核心素养命题，如：1. 以 “实验室制取氧气并验证其性质” 为任务，综合考查装置选择、操作注意事项、性质验证现象，同时结合空气成分分析实验误差； 2. 结合医疗 / 工业中氧气的应用，考查氧气的制备原理、性质与实际用途的联系。 备考建议：1.聚焦实验探究的 “原理 - 装置 - 操作 - 现象 - 误差” 逻辑链，理解实验本质而非死记步骤； 2.辨析易混概念，如催化剂的作用、助燃性与可燃性等，结合情境题训练知识迁移能力； 3. 关注 “化学与生活” 的联系，用核心素养视角分析实际问题。 考点一 空气 一、空气成分及用途 1.拉瓦锡实验结论：空气由氮气（N2）和氧气（O2）组成，其中氧气约占空气总体积的 1/5。 2.空气是一种混合物，其中氮气与氧气体积比约为 4:1。 3.主要成分（按体积分数） 氮气（N2）78%，氧气（O2）21%，稀有气体0.94%，二氧化碳（CO2） 0.03%，其它气体和杂质0.03%。 4.空气是宝贵的资源 氧气 氮气 稀有气体 物理性质 无色、无味气体，不易溶于水 无色、无味气体，难溶于水 无色、无味气体，通电时能发出不同颜色的光 化学性质 不可燃，能支持燃烧， 能供给呼吸。 不燃烧也不支持燃烧，不供给呼吸，化学性质不活泼 很不活泼 用途 ①供动植物呼吸 ②医疗急救 ③金属切割 ④炼钢 ⑤宇宙航行 ①作保护气 ②食品充氮作防腐剂等 ③用于制造低温环境或医疗上冷冻麻醉 ④制硝酸和氮肥 ①作保护气 ②制多种用途的电光源等 ③氦气充气球（密度比空气小且化学性质稳定） ④氦气用于制造低温环境 二、空气中氧气含量的测定 （一）燃磷法 1.实验原理装置 红磷在密闭空间中燃烧消耗氧气，使得密闭空间中压强减小，打开弹簧夹后，大气压将烧杯中的水压入集气瓶中。（压入的水的体积=被消耗的氧气的体积） 2.实验现象 ①红磷燃烧，放出热量，产生大量白烟 ②装置冷却到室温后打开弹簧夹，烧杯内的水倒流入集气瓶，约占集气瓶内气体体积的1/5。 3.实验结论：氧气约占空气总体积的1/5。 4.反应原理: 4P+5O22P2O5 5.误差分析 实测<真实，可能原因： A红磷量不足；B装置气密性差；C未冷却至室温就打开弹簧夹 实测>真实，可能原因： A弹簧夹未夹或未夹紧；B点燃红磷伸入过慢 6.瓶中剩余的主要气体是氮气（化学性质：不可燃不助燃；物理性质：难溶于水） 7.部分改进装置 装置改进的目的：污染更小，数据误差更小，操作更简便，现象更明显，更环保，更节约药品材料等。 （二）铜加热法 1．药品选择：只与氧气反应，不与其他气体反应。反应不产生气体，生成物是固体。 2．实验原理：2Cu+O22CuO。 3．实验装置 4．实验步骤：（1）将一只具支试管注满水，倒入量筒，记录体积。 （2）在另一只具支试管中装入铜粉塞上橡胶塞。观察铜粉的颜色。点燃酒精灯，左右移动预热试管。 （3）加热玻璃管中的铜，同时推拉注射器的活塞。 （4）停止加热后，将气球内的气体全部挤入注射器，待注射器活塞稳定后，记录体积 （5）读取剩余气体的体积，记录实验结果。 5．实验操作中的注意事项：在实验中，使铜粉足量是为了使氧气完全反应；不断推拉注射器的作用是使氧气与铜充分反应；装置中气球的作用缓冲压力，防止橡皮塞冲出。 6．实验现象：硬质玻璃管内红色物质逐渐变为黑色。停止加热冷却至室温注射器内气体的体积减少。 7．实验结论：氧气约占空气体积的1/5。 8．讨论：导致氧气体积分数偏小的原因，可能有： （1）铜丝量不足；（2）装置漏气；（3）未冷却至室温就读数；（4）酒精灯加热温度不够；（5）加热时没推拉注射器的活塞； （6）氧气有剩余。 三、空气的污染与防治 （1）造成空气污染的物质： ①有害气体:一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）、二氧化硫（SO2） ②可吸入颗粒物:如烟尘等 （2）环境问题： 温室效应（二氧化碳含量过多引起，其他如甲烷等也能造成）、 臭氧空洞（飞机的尾气、制冷剂氟里昂的排放）、 酸雨（由二氧化硫、二氧化氮引起） （3）防止空气污染的措施：加强大气质量监测,改善环境状态、植树造林、使用 清洁能源。 （4）空气污染指数：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、臭氧。 1．空气是混合物。 2.空气中氧气的体积分数约为 21%，并非质量分数。 3.测定空气中氧气含量时，不能用木炭（或硫）代替红磷，因二者燃烧会生成气体，无法形成压强差。 4.稀有气体化学性质很稳定，但并非绝对不与其他物质发生反应。 5.二氧化碳不属于空气污染物（其是温室气体，但暂不列入空气污染物范畴）。 6.氮气用作保护气，是利用其化学性质稳定，并非物理性质。 7.测定空气中氧气含量时，红磷不足或装置漏气，会导致测量结果偏小。 1．(2025·山东省德州市·中考真题)兴趣小组利用氧气传感器检测足量红磷在空气中燃烧时氧气的含量，结果如图所示。下列说法正确的是 A．空气中氧气的质量分数为21% B．燃烧时，容器内产生大量白雾 C．恢复至室温，容器内压强比燃烧前小 D．红磷燃烧将容器内的氧气全部消耗 【答案】C 【详解】A、空气中氧气的体积分数约为21%，不是质量分数，该说法错误； B、红磷燃烧产生大量白烟，不是白雾，该说法错误； C、红磷燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷固体，恢复至室温，容器内气体减少，压强比燃烧前小，该说法正确； D、由图可知，红磷燃烧后容器内还有氧气剩余，没有将氧气全部消耗，该说法错误。 故选C。 2．【新考法】(2025·山东省威海市·中考真题)氮气在一定条件下会变为超临界流体，超临界氮气具有极强的扩散能力和溶解能力。下列说法不正确的是 A．超临界氮气可能在某些特定的条件下作溶剂使用 B．超临界氮气中氮气分子不再运动 C．超临界氮气中氮气分子与空气中氮气分子大小相同 D．超临界氮气与氮气的化学性质相同 【答案】B 【详解】A、超临界氮气溶解能力强，可能作为溶剂。题干明确其溶解能力，故正确； B、分子始终运动，超临界流体中分子运动未停止。此说法违背分子基本性质，故错误； C、同种物质的分子大小不变，超临界氮气与普通氮气分子大小相同，故正确； D、同种物质的分子化学性质相同，超临界氮气与普通氮气化学性质一致，故正确；故选B。 考点二 氧气的性质 一、氧气的物理性质 1.色、味、态：通常情况下是无色无味的气体，液态为淡蓝色， 固态为淡蓝色雪花状。 2.密度：标准状况下，密度略大于空气（向上排空法收集） 3.溶解性：氧气不易溶于水（排水法收集） 二、氧气的化学性质 （1）助燃性 检验氧气：用带火星的木条伸到集气瓶中，若复燃则是氧气。 注意：氧气浓度较低时带火星的木条不复燃，浓度较高时复燃，能复燃说明氧气浓度较高不能说是纯氧气。 （2）常见物质在氧气或空气中的燃烧 类型 物质 现象 方程式 与非金属单质反应 木炭 空气中红热；氧气中剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成无色无味的气体能使澄清石灰水变浑浊 C+O2CO2 硫粉 空气中发出微弱的淡蓝色火焰，放出热量； 氧气中发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量； 生成一种有刺激性气味的气体 注意：瓶底装少量水吸收SO2，防止污染空气） S+O2SO2 红磷 氧气中剧烈燃烧，放出热量，生成大量的白烟 4P+5O22P2O5 氢气 安静的燃烧，产生淡蓝色火焰，火焰上方罩干冷的烧杯出现水雾 2H2+O22H2O 与金属单质反应 铜 铜表面由红色逐渐变为黑色 2Cu+O22CuO 铁丝 空气中红热；氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成一种黑色固体 注意事项：集气瓶底部铺少量的细沙或加少量的水，防止高温生成物溅落炸裂瓶底 3Fe+2O2Fe3O4 镁条 剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体 2Mg+O2 2MgO 与化合物反应 一氧化碳 产生蓝色火焰，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 2CO + O2 2CO2 甲烷 产生蓝色火焰，火焰上方罩干冷的烧杯，烧杯内壁出现水雾，罩涂有澄清石灰水的烧杯，石灰水变浑浊。 CH4+2O22H2O+ CO2 乙醇 产生蓝色火焰，火焰上方罩干冷的烧杯，烧杯内壁出现水雾，罩涂有澄清石灰水的烧杯，石灰水变浑浊。 C2H5OH+3O23H2O+2CO2 三、自然界中的氧循环 1．产生氧气的途径：植物的光合作用。消耗氧气的途径：人、动物、植物的呼吸；燃料的燃烧；物质的缓慢氧化。 2．缓慢氧化的特点是进行很慢，不易察觉，缓慢氧化的例子很多，例如动植物呼吸、食物的腐烂、酒和醋的酿造、农家肥的腐熟等。 ②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。如：细胞的呼吸作用，铁生锈锈蚀，食物的腐烂，酒和醋的酿造，农家肥的腐熟等。 ③燃烧和缓慢氧化；二者共同点是都放热。 1.氧气具有助燃性，并非可燃性。 2.物质在氧气中燃烧属于氧化反应，并非一定是化合反应。 3.缓慢氧化属于氧化反应，并非不放出热量。 4.铁丝在氧气中能燃烧，并非在空气中也能燃烧。 5.硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰，并非在空气中也产生蓝紫色火焰。 6.检验氧气时，带火星的木条需伸入集气瓶内，并非放在集气瓶口。 7.铁在氧气中燃烧的产物是四氧化三铁，并非氧化铁。 8.红磷在氧气中燃烧产生的是白烟，并非白雾。 1．(2025·山东省日照市·中考真题)下列物质燃烧时的实验现象描述正确的是 A．甲烷燃烧时，火焰呈苍白色 B．一氧化碳在空气中燃烧，火焰呈红色 C．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 D．硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰 【答案】D 【详解】A、甲烷燃烧时，火焰呈淡蓝色，而非苍白色，A 错误。 B、一氧化碳在空气中燃烧，火焰呈蓝色，而非红色，B 错误。 C、铁丝在空气中不能燃烧，在氧气中点燃后能剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，C 错误。 D、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，D 正确。 故选D。 2．(2025·山东省烟台市·中考真题)自然界中存在着“水循环”“碳循环”“氧循环”三大循环。下列说法错误的是 A．三大循环过程中元素守恒，元素化合价不变 B．水的天然循环既实现了水的自身净化，又完成了水资源的重新分配 C．碳、氧循环有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定 D．水的天然循环是通过其三态变化实现的，而碳循环、氧循环过程中均有化学变化发生 【答案】A 【详解】A、三大循环中，“水循环”只是状态的改变，无新物质生成，属于物理变化，各元素守恒，元素化合价不变，“碳循环”、“氧循环”中发生了化学变化，如光合作用等，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，元素守恒，但是“碳循环”、“氧循环”中化合价可能发生改变，如光合作用中氧元素化合价发生改变，符合题意； B、水的天然循环通过蒸发、降水等物理过程净化水并重新分配水资源。不符合题意； C、碳、氧循环通过光合作用（吸收二氧化碳，放出氧气）与呼吸作用（吸收氧气，放出二氧化碳）等动态平衡维持二氧化碳和氧气含量稳定，不符合题意； D、水循环以物理变化（三态变化）为主，而碳、氧循环涉及化学反应（如光合作用、燃烧），不符合题意。 故选A。 3．【传统文化】(2025·山东省滨州市·中考真题)打铁花是国家级非物质文化遗产。表演者手持用水浸泡过的柳木勺，将高温铁水(铁水为液态生铁)击向高空，铁水在空中燃烧绽放成美丽的铁花。下列说法错误的是 A．铁水是混合物 B．柳木勺未燃烧，是因为水降低了柳木勺的着火点 C．柳木勺中的铁水击向高空后才燃烧，这与铁和氧气的接触面积有关 D．空中铁水燃烧时，火星四射，放出热量，生成黑色固体 【答案】B 【详解】A、铁水是液态生铁，生铁是铁和碳（含碳量2%-4.3%）的合金，属于混合物，该选项说法正确； B、着火点为物质的固有属性，不能改变，柳木勺未燃烧是因为水蒸发吸热，使温度低于柳木的着火点，该选项说法不正确； C、铁水被击成小液滴后，与氧气接触面积增大，燃烧更剧烈，该选项说法正确； D、铁燃烧时火星四射，放出热量，生成黑色固体，该选项说法正确。 故选B。 考点三 氧气的制法 一、工业制氧气 分离液态空气法 原理：利用液态氧气和液态氮气的沸点不同。——是物理变化 过程: 二、实验室制氧气法 制取方法 高锰酸钾制取氧气 过氧化氢制取氧气 所用药品 高锰酸钾（紫色固体） 过氧化氢（无色液体）、二氧化锰（黑色粉末） 反应原理 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 2H2O2 2H2O+O2↑ 发生装置 收集装置 选择依据：氧气不易溶于水且不与水反应 向上排空气法 选择依据：氧气的密度比空气大，且不与空气各成分反应 优点 稍加热就分解，不用催化剂；反应速度适中，便于收集 不用加热，节约能源；生成物只有水，利于环保；二氧化锰容易回收 缺点 需要加热，操作麻烦、浪费能源；使用紫色的高锰酸钾，不易清洗仪器和桌面 作为反应物的过氧化氢不宜长时间保存且浓度太大时反应速度太快，不宜控制 检验方法 将一根带火星的木条伸入瓶内，如果木条复燃，证明集气瓶内的气体是氧气。 验满方法 ①用向上排空气法收集时，将一根带火星的木条放在瓶口，如果木条复燃，证明集气瓶内氧气已收集满。 ②用排水法收集时，集气瓶口出现大气泡时，说明已收集满氧气。 总之，从是否节约能源、是否利于环保、操作是否简单等方面综合比较，最适合在实验室制取氧气的方法是用过氧化氢制取氧气的方法 1. 实验室制氧气，过氧化氢分解用固液常温型装置，并非都用加热装置。 2. 高锰酸钾制氧气时，试管口需放一团棉花（防止粉末进入导管）。 11. 收集氧气用排水法更纯净（排空气法易混空气）。 12. 工业制氧气是物理变化（分离液态空气）。 13. 催化剂能改变反应速率，并非只加快反应速率（也可减慢）。 14. 排水法收集氧气时，需导管口有连续均匀气泡再收集（初始气泡含空气）。 15. 高锰酸钾制氧气结束后，需先移导管后熄灯（防止水倒吸炸裂试管）。 1．(2025·山东省临沂市·中考真题)下列关于制取氧气的操作中其先后顺序的叙述正确的是 A．先加药品，后检查装置的气密性 B．先预热试管，后给试管底部的药品加热 C．先从水槽中取出集气瓶，后盖上玻璃片 D．先给试管加热，再给集气瓶装满水 【答案】B 【详解】A、制取氧气时，应先检查装置的气密性，再加药品，避免装入药品后发现装置气密性不好，更换部分仪器而浪费药品，说法错误，不符合题意； B、加热时，先进行预热，使试管均匀受热，再对准药品部位集中加热，说法正确，符合题意； C、用排水法收集完氧气时，先在水下用玻璃片盖住集气瓶，再从水槽中取出集气瓶正放在桌面上，说法错误，不符合题意； D、制取氧气时，先将集气瓶装满水倒立在水槽中，再给试管加热，观察到导管口有连续均匀的气泡冒出时，将导管伸入集气瓶中收集氧气，说法错误，不符合题意。 故选：B。 2．(2025·山东省临沂市·中考真题)下图所示为实验室中常见的气体制备和收集装置。 回答下列问题： (1)仪器②的名称：② 。 (2)图示中仪器③的作用是 ；实验室用加热高锰酸钾来制取氧气，可选择 A 做发生装置，但要对 A 进行改进，改进的方法是 。该反应的符号表达式为 。 (3)若用装置 E 收集氧气，氧气应该从 导管通入。 (4)收集某气体只能采用 D 装置，由此推测该气体具有的性质是 。 (5)装满氧气的集气瓶瓶口应 (填“向上”或“向下”)放在桌面上。 (6)若用装置 F 收集的氧气不纯，其原因可能是 (7)常温下，硫化氢是一种臭鸡蛋气味的气体，实验室可用硫化亚铁和稀硫酸反应制得。该反应应选择 来作发生装置。 (8)一氧化氮气体难溶于水，密度略大于空气的密度，易与氧气反应生成二氧化氮，则应选择 装置来收集一氧化氮。 【答案】(1)长颈漏斗 (2) 加热 在试管口加一团棉花 (3)a (4)气体密度大于空气，且溶于水或与水反应 (5)向上 (6)未等气泡均匀连续冒出就开始收集 (7)B/C (8)F 【详解】（1）由图可知，②是长颈漏斗； （2）图示中仪器③是酒精灯，作用是加热；为防止试管内的固体粉末进入导管，堵塞导管，实验室用高锰酸钾来制取氧气，可选择A作发生装置，但要对A进行改进，改进的方法是在试管口放一团棉花；高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，符号表达式为：； （3）因为氧气密度略大于空气，故若用装置 E 收集氧气，氧气应该从长管a通入； （4）收集某气体只能采用 D 装置，D装置是向上排空气法，只能用排空气法说明该气体密度大于空气，且溶于水或与水反应； （5）因为氧气密度略大于空气，故收集满氧气的集气瓶瓶口应向上放在桌面上； （6）未等气泡均匀连续冒出就开始收集，因为刚开始排出的是试管中的空气，此时收集氧气不纯； （7）实验室可用硫化亚铁(FeS)固体和稀硫酸反应制得，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，发生装置可用B或C； （8）NO气体难溶于水，密度略大于空气，易与氧气反应生成NO2，则只能用排水法，不能用排空气法收集NO，应选择F装置来收集NO。 跨学科实践1 微型空气质量“检测站”的组装与使用 1. 主要空气污染物 有害气体：二氧化硫(SO₂)、二氧化氮(NO₂)、一氧化碳(CO)、臭氧(O₃)（高浓度时为污染物） 颗粒物：PM10（可吸入颗粒物，直径≤10μm，能进入呼吸道）、PM2.5（细颗粒物，直径≤2.5μm，可深入肺部甚至进入血液） 2.污染物来源 能源燃烧：化石燃料（煤、石油、天然气）的燃烧是SO₂、NO₂、CO的主要来源 工业排放：化工、冶金等工业过程中产生的废气直接排放 交通污染：汽车、摩托车等机动车尾气含大量NO₂、CO及颗粒物 其他：建筑施工扬尘、秸秆焚烧等产生颗粒物 1．某实践活动小组对空气质量检测开展了项目式学习活动。 活动一：了解空气质量指数表示的含义 (1)空气质量指数是定量描述空气质量状况的指数，其被划分为六个取值范围，分别对应空气质量的六个级别。空气质量指数越 (填“大”或“小”)，说明空气污染状况越严重。 (2)图1是某地某日的空气质量情况，其空气质量指数类别属于 (填字母)。 a.优      b.良        c.轻度污染      d.中度污染 活动二：认识微型空气质量“检测站” (3)如图2所示，微型空气质量检测系统可实时、准确地检测室外空气污染物。太阳能板工作时发生的能量转化是 。 (4)记录的某段时间显示屏显示的数据如表： 污染物 二氧化氮 臭氧 二氧化硫 污染物浓度(μg/m3) 22 156 27 ①氧气在紫外线辐射条件下会形成臭氧，反应文字表达式是 。 ②除显示屏显示的以上内容外，还需检测的空气污染物有 (写1种)。 活动三：进行实践 【查阅资料】二氧化硫是有刺激性气味的气体，能使品红溶液褪色 (5)同学们发现某工厂长期采用燃煤技术，于是同学们猜测该工厂排放的废气中含有二氧化硫。设计并进行如表实验： 实验操作 实验现象 实验结论 收集一瓶该工厂的废气，加入 ，振荡 废气中含有二氧化硫 活动四：提出改善空气质量的方案 (6)为了改善空气质量，我们在生活中能做的事情有 (写一点)。 【答案】(1)大 (2)c (3)太阳能转化为电能 (4) 一氧化碳（或可吸入颗粒物等） (5) 品红溶液 品红褪色 (6)骑自行车出行（或植树造林，合理即可） 【详解】（1）空气质量指数是定量描述空气质量的指标，指数越大，污染物浓度越高，空气污染越严重；故填：大。 （2）空气质量级别判断 图1中空气质量指数为 108，根据分级标准：优（0 - 50）、良（51 - 100）、轻度污染（101 - 150）…… 因此属于轻度污染，故填：c。 （3）太阳能板的能量转化太阳能板工作时，将太阳能转化为电能，为检测系统提供能量；故填：太阳能转化为电能。 （4）氧气在紫外线辐射条件下生成臭氧，文字表达式为；常见空气污染物还有一氧化碳（或可吸入颗粒物、二氧化硫等），任选一种即可；故填：；一氧化碳（或可吸入颗粒物等）。 （5）根据资料 “二氧化硫能使品红溶液褪色”，实验操作①为 “品红溶液”；实验现象②为 “品红溶液褪色”；故填：品红溶液；品红褪色。 （6）改善空气质量的生活措施 生活中可采取的措施：如骑自行车出行（减少汽车尾气排放）、“植树造林” 等（合理即可）；故填：骑自行车出行（或植树造林，合理即可）。 跨学科实践2 基于特定需求设计和制作简易供氧器 一. 常用制取氧气方法及要点 1.过氧化氢分解法（急救/便携首选） 原理：2H2O2 2H2O+O2↑ 要点：MnO2是催化剂（只改速率，不增产量），过氧化氢浓度5%-10% 2.高锰酸钾加热法（实验室持续供氧） 原理：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 要求点：试管口略向下倾斜（防炸裂），放棉花（防粉末进导管） 二、氧气的性质 1.物理性质：不易溶于水（排水法收集）、密度略大于空气（向上排空气法） 2.化学性质：助燃性（用带火星木条检验，木条复燃则为氧气） 三、装置设计与制作 1. 组件及功能 反应装置：锥形瓶+分液漏斗（固液不加热）、试管（固体加热） 净化装置：浓硫酸洗气瓶（除水蒸气，气体“长进短出”） 输送装置：橡胶管+鼻塞/面罩（适配流速） 安全装置：止水夹（控速率）、压强阀（防爆炸） 2. 关键规范 组装顺序：反应装置→净化→输送→安全装置 气密性检查：关止水夹，分液漏斗加水，液面不下降则不漏气 场景适配：急救选便携款（过氧化氢分解法），家庭选稳定款（压缩氧/持续加药） 1.特定人群、环境对氧气的需求不同。如何基于特定需求设计和制作简易供氧器呢？在老师的指导下，同学们开展了下列活动。 【查阅资料】氧气是生命活动的必需气体，生活中保健、急救和鱼缸供氧等都需要制氧。市售制氧器有以下几类：①电解水式制氧机，其操作要求严格，制氧时耗电量较大；②分子筛制氧机，其通过分子筛吸附氮气及其他气体，可从空气中分离出纯度为90%以上的医用氧；③化学试剂制氧机，其在使用时通过试剂发生化学反应产生氧气；④富氧膜制氧机，其通过膜对空气中氮分子的过滤，可得浓度约为30%的氧气。 【分析讨论】 (1)以上几种市售制氧器的制氧原理中，涉及化学变化的是 （填序号）；使用分子筛制氧机的优点是 。 (2)用化学试剂制取氧气时可供选择的反应物较多，以下物质中，有可能用作制取氧气的反应物是______（填字母）。 A． B． C． D． 【模仿改造】某化学试剂制氧机（原理见图1）利用过碳酸钠白色固体、二氧化锰黑色粉末产生氧气。过碳酸钠加水溶解会分解生成碳酸钠和过氧化氢。用该制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内有黑色粉末翻腾，液体变得浑浊，仓壁变得温热，加湿过滤仓底部导气管口有气泡冒出。 (3)加湿过滤仓不仅可以过滤杂质，利用氧气 溶于水的性质，使氧气变得湿润；而且可以根据 来判断产生氧气的速率。 (4)写出验证加湿过滤仓导出的气体是氧气的方法： 。 (5)制氧机内部气流采用高压进低压出（即产生的气体在高处聚集，经导管从低处进入加湿过滤仓）的方式，目的可能是 。 (6)选择制作简易供氧器的反应原理时，不需要考虑的因素是______（填字母）。 A．原料是否价廉易得 B．所制气体的性质 C．反应速率是否适中 D．制得气体是否纯净 E．实验条件是否易于控制 F．是否安全、环保 (7)同学们利用身边物品自制了如图2所示的简易供氧器。与真实产品对比中，形成的观点不正确的是______（填字母）。 A．产氧和洗气装置组合不用一体化 B．甲瓶相当于加湿过滤仓，乙瓶相当于反应仓 C．特定需求是选择制氧方法的重要依据 D．制氧机要符合美学、工程、安全等标准 【答案】(1) ①③ 制得的氧气浓度高 (2)ABD (3) 不易 气泡产生的快慢 (4)将带火星的木条放在加湿过滤仓上方的导管口处，若木条复燃，则证明是氧气 (5)将得到的氧气充分润湿（合理即可） (6)B (7)A 【详解】（1）电解水式制氧机操作要求严格且耗电量大，分子筛制氧机通过分子筛吸附氮气及其他气体从空气中分离出纯度为90%以上的医用氧，化学试剂制氧机通过试剂发生化学反应产生氧气，富氧膜制氧机通过膜对空气中氮分子的过滤得到浓度约为30%的氧气。化学变化是有新物质生成的变化，电解水和化学试剂制氧都有新物质生成，属于化学变化；分子筛制氧机的优点是制氧浓度（或纯度）高。 （2）A、含有氧元素，在一定条件下可分解产生氧气； B、含有氧元素，能与水等反应产生氧气； C、不含有氧元素，不能用于制取氧气； D、含有氧元素，能与水等反应产生氧气。 （3）因为氧气不易溶于水，所以加湿过滤仓可使氧气变得湿润；同时，产生气泡的快慢能直观反映产生氧气的速率。 （4）由于氧气具有助燃性，所以将带火星的木条放在加湿过滤仓上方的导管口处，若木条复燃，则证明是氧气。 （5）采用高压进低压出的方式，有利于气体排出，同时能使气体在加湿过滤仓中更好地与水接触，将得到的氧气充分润湿。 （6）选择制作简易供氧器的反应原理时，需要考虑的因素有原料是否价廉易得、反应速率是否适中、制得氧气是否纯净、实验条件是否易于控制、是否安全、环保，不需要考虑所制气体的性质。 （7）A、产氧和洗气装置组合更便于使用，所以需要一体化，A选项错误； B、简易供氧器与真实产品都是内部气体流向采用高进低出方式，甲瓶相当于加湿过滤仓，乙瓶相当于反应仓，B选项正确； C、实验室和生活中的制氧方式不同，则特定需求是选择制氧方法的重要依据，C选项正确； D、制氧机是工业生产的民用商品，则要符合美学、工程、安全等标准，D选项正确 考点一 空气 ►考向01 空气各成分的性质及用途 【典例】(2024·山东省滨州市·中考真题)下列关于空气的说法错误的是 A．空气中氮气的质量分数为78% B．稀有气体可用于制造电光源 C．氧气能供给生物呼吸 D．植树造林可以改善空气质量 【答案】A 【详解】A、空气中氮气占空气总体积78%，不是质量分数，故A符合题意； B、稀有气体通电时会发出不同颜色的光，可制造多种电光源，故B不符合题意； C、氧气用于供给动植物的呼吸，故C不符合题意； D、植树造林可以吸收有害气体，改善空气质量，故D不符合题意。 故选A。 【变式】(2023·山东省淄博市·中考真题)空气看不见，摸不着。下列有关空气的描述错误的是 A．干燥洁净的空气中氧气的体积分数约为 78% B．通常情况下空气中各组分之间彼此不发生化学反应 C．空气中分离出来的氮气化学性质不活泼，可用于食品防腐 D．目前计入空气污染指数的有害气体主要包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧等 【答案】A 【详解】A、干燥洁净的空气中氧气的体积分数约为 21%，体积分数约为78%是氮气，选项错误； B、通常情况下空气中各组分之间彼此不发生化学反应，选项正确； C、空气中分离出来的氮气化学性质不活泼，可用于食品防腐，选项正确； D、目前计入空气污染指数的有害气体主要包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧等，选项正确。 故选A。 ►考向02 空气的污染及其危害 【典例】(2023·山东省聊城市·中考真题)2023年3月23日世界气象日主题为“天气气候水，代代向未来”。如图是世界气象日聊城当日天气状况的手机截屏，图中计入空气污染指数的有害气体属于氧化物的有    A．一种 B．二种 C．三种 D．四种 【答案】C 【详解】氧化物的定义是只含有两种元素，其中一种元素为氧元素的化合物，图中计入空气污染指数的有害气体属于氧化物的有二氧化氮、二氧化硫和一氧化碳，所以共有3种； 故选：C。 【变式】(2024·山东省泰安市·中考真题)空气是一种重要的资源，保护空气质量是全人类的共同使命。下列说法错误的是 A．“保卫蓝天”的措施有加强空气质量监测，开发新能源，积极植树造林等 B．空气中的稀有气体可制成多种用途的电光源，如航标灯、霓虹灯等 C．目前计入空气污染指数的污染物有、、、等 D．酸性气体未经处理排放到空气中，可能导致雨水的，形成酸雨 【答案】C 【详解】A、加强空气质量监测能及时了解空气质量状况，为环保措施提供依据；开发新能源可减少对传统化石能源的依赖，降低污染物排放；积极植树造林，树木能吸收空气中的有害气体和颗粒物等，这些措施都有助于“保卫蓝天”，故A正确； B、稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，利用这一性质可制成多种用途的电光源，像航标灯、霓虹灯等，故B正确； C、目前计入空气污染指数的污染物有SO2、NO2、O3、可吸入颗粒物等，而CO2虽然会导致温室效应，但它不属于空气污染物，不计入空气污染指数，故C错误； D、空气中的二氧化碳和水反应生成碳酸，正常雨水的约为5.6，酸性气体如SO2、NO2等未经处理排放到空气中，与水反应生成酸，会使雨水酸性增强，可能导致雨水的pH＜5.6，从而形成酸雨，故D正确； 故选：C。 ►考向03 空气中氧气含量的测定 【典例】(2025·山东省济南市·三模)用来测定空气成分的方法有很多，小梅用如下图所示的简易装置来测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识中，正确的是 A．使用红磷的量多或少，都不会影响实验结果 B．燃烧足够的红磷可使进入钟罩的水占钟罩容器的4/5 C．红磷停止燃烧后，立即观察记录水进入钟罩的刻度 D．红磷燃烧消耗空气中的氧气，使钟罩内压强下降，水面上升 【答案】D 【详解】A、测定空气中氧气含量时，红磷要足量，以确保将装置内的氧气完全消耗，若红磷量不足，会使测定结果偏小，该选项错误； B、空气中氧气的体积分数约为21%，燃烧足够的红磷可使进入钟罩的水占钟罩容积的1/5左右，而不是4/5，该选项错误； C、红磷停止燃烧后，不能立即观察记录水进入钟罩的刻度，因为此时装置内温度较高，气体受热膨胀，会使进入的水偏少，导致测定结果偏小，应等装置冷却至室温后再观察记录，该选项错误； D、红磷燃烧消耗空气中的氧气，使钟罩内气体减少，压强下降，在外界大气压的作用下，水面上升，该选项正确。 故选D。 【变式】(2024·山东省济南市·中考真题)下列探究实验的设计中，不能达到实验目的的是 A．测定氧气含量 B．探究质量守恒 C．探究分子运动 D．比较金属活动性 【答案】A 【详解】A、蜡烛燃烧消耗氧气的同时会产生二氧化碳气体，没有产生压强差，不能用于测定氧气含量，选项错误； B、氢氧化钠与硫酸铜反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀，装置密闭防止了氢氧化钠吸收外界的二氧化碳，反应前后质量不变，能用于探究质量守恒定律，选项正确； C、浓氨水具有挥发性，氨水中的氨分子运动到空气中，接触到b溶液的水，形成氨水，使酚酞变红，能用于探究分子运动，选项正确； D、左右两试管中只有金属种类不同，左侧的试管锌片表面有气泡产生，右侧铜片无现象，说明锌的金属活动性大于铜，能用于比较金属活动性，选项正确。 故选A。 考点二 氧气的性质 ►考向01氧气的化学性质 【典例】(24-25·山东淄博周村区第一中学·三模)下列关于实验现象或实验结论的描述，正确的是 A．蜡烛在氧气中燃烧，发出白光，只生成二氧化碳 B．在氧气中点燃铁丝，铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成白色固体 C．将二氧化碳通入到紫色石蕊溶液中，溶液变红，加热后溶液变成无色 D．电解水实验中，正极产生氧气，负极产生氢气，正负极气体质量比为8∶1 【答案】D 【详解】A、蜡烛在氧气中燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体二氧化碳和水，不符合题意； B、在氧气中点燃铁丝，铁丝剧烈燃烧、火星四射，生成黑色固体，放出大量的热，不符合题意； C、将二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红，加热后，碳酸受热分解生成二氧化碳和水，故溶液又变为紫色，不符合题意； D、在电解水实验中，正极产生氧气，负极产生氢气，水通电分解生成氢气和氧气，即，则正负极气体质量比为：32:4=8:1，符合题意。 故选D。 【变式】【科学方法】(24-25·山东德州·二模)“思维导图”是将学习过程中的碎片知识进行有序整理，是非常有效的学习方法。如图是关于氧气化学性质的部分思维导图，关于该图说法正确的是 A．硫、磷在氧气中燃烧均会产生大量白烟 B．Ⅰ、Ⅱ两类反应均体现了氧气的可燃性 C．铁在Ⅰ类反应中的产物是四氧化三铁 D．硫在氧气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰 【答案】C 【详解】A、硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，生成有刺激性气味气体，不生成大量白烟，故A错误； B、Ⅰ、Ⅱ两类有氧气参加的化学反应的相同点是都是氧化反应，均体现了氧气的氧化性，故B错误； C、铁在Ⅰ类反应中，铁和氧气反应的产物是四氧化三铁，故C正确； D、硫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，故D错误。 故选C。 ►考向02 物质燃烧的现象 【典例】(2025·山东滨州·二模)下列化学现象的描述正确的是 A．硫在氧气中燃烧，火焰呈淡蓝色，生成一种刺激性气味的气体 B．红磷在氧气中燃烧，产生大量白烟，生成五氧化二磷 C．木炭在氧气中燃烧更旺，产生黄色火焰，放出热量 D．铁丝在氧气中燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体 【答案】D 【详解】A、硫在氧气中燃烧，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，不符合题意； B、红磷在氧气中燃烧，产生大量白烟，生成五氧化二磷属于实验结论，不是实验现象，不符合题意； C、木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，不符合题意； D、铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射，生成黑色固体，放出大量的热，符合题意。 故选D。 【变式】(24-25九下·山东青岛黄岛区第四初级中学·月考)下列物质在空气或氧气中燃烧现象的描述，正确的是 A．镁条在空气中燃烧，冒出浓烈的黑烟，放出热量，生成黑色粉末 B．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四溅，放出热量，生成四氧化三铁 C．木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 D．红磷在氧气中燃烧，产生大量白色的烟雾 【答案】C 【详解】A、镁在空气中燃烧时冒出浓烈的白烟，生成白色粉末，故选项错误； B、描述实验现象时，只需要客观描述观察到的现象，因此不能说生成四氧化三铁，出现生成物的名称就是实验结论，应改为生成黑色固体，故选项错误； C、木炭在氧气中燃烧发出白光，放出热量，生成的二氧化碳会使澄清石灰水变浑浊，所以观察到澄清石灰水变浑浊，故选项正确； D、红磷在空气中燃烧，生成大量白烟，不是白色的烟雾，故选项错误； 故选：C。 ►考向03 化合反应氧化反应的关系 【典例】(2025·山东省济南市·中考真题)下列说法不正确的是 A．增大氧气的浓度能促进可燃物燃烧 B．只由一种元素组成的纯净物一定是单质 C．氧化反应一定是化合反应 D．化合物中各元素的正负化合价之和为零 【答案】C 【详解】A. 燃烧需要同时满足三个条件：可燃物、氧气（或空气）、温度达到着火点。增大氧气浓度可以增大氧气与可燃物的接触面积，使燃烧更剧烈，选项A正确； B. 单质是由同种元素组成的纯净物。所以只由一种元素组成的纯净物一定是单质。例如，氧气（O2）是由氧元素组成的纯净物，属于单质，选项B正确； C. 物质与氧气发生的反应属于氧化反应，如：，；化合反应是由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应，如：，。氧化反应有些是化合反应，如铜和氧气在加热条件下反应生成氧化铜（），但并非所有氧化反应都是化合反应，如甲烷在氧气中燃烧（）是氧化反应，但生成物是两种，不是化合反应，选项C不正确； D. 化合物是由不同种元素组成的纯净物，在化合物中各元素正、负化合价的代数和为零。例如水（H2O）中，氢为+1价，氧为-2价，(+1)×2 + (-2) = 0，选项D正确。 故选C。 【变式】(2024·山东省威海市·中考真题)下表中概念间不符合图所示的从属关系的是 选项 X Y Z A 非金属单质 单质 纯净物 B 氧化反应 化合反应 化学反应 C 饱和溶液 溶液 混合物 D 氧化物 无机化合物 化合物 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A、纯净物分为单质和化合物，单质又分为金属单质和非金属单质，符合图所示的从属关系，不符合题意； B、氧化反应是指物质与氧气的反应，化合反应是由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应，两者属于交叉关系，不符合图所示的从属关系，符合题意； C、溶液是均一、稳定的混合物，溶液分为饱和溶液和不饱和溶液，符合图所示的从属关系，不符合题意； D、氧化物是指由两种元素组成且其中一种元素是氧元素的化合物，无机化合物通常指不含碳元素的化合物，包括碳的氧化物、碳酸盐、氢化物等，符合图所示的从属关系，不符合题意。 故选：B。 ►考向04 自然界的氧循环 【典例】(2025·山东省泰安市·中考真题)下列关于自然界中“水循环”“氧循环”和“碳循环”的说法错误的是 A．能量观：绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能 B．变化观：水循环与氧循环在变化上有本质的区别 C．微粒观：绿色植物通过光合作用使自然界中的氧原子总数增加 D．元素观：碳达峰与碳中和中的“碳”指的主要是二氧化碳 【答案】C 【详解】A.光合作用中，绿色植物将太阳能转化为储存在有机物中的化学能，此选项正确； B.水循环以物理变化为主，如：蒸发、凝结，氧循环涉及化学变化，如：呼吸作用、光合作用，两者本质不同，此选项正确； C.根据质量守恒定律，化学反应中原子总数不变。光合作用中氧原子仅重新组合，氧原子总数未增加，此选项错误； D.碳达峰、碳中和中的“碳”主要指二氧化碳等温室气体，符合元素观，此选项正确。 故选C。 【变式】(2022·山东省泰安市·中考真题)如图是自然界中碳、氧循环简图(X为H2CO3，Y为C6H12O6)。下列说法错误的是 A．图一中X溶液显酸性，是形成酸雨的主要原因 B．图二转化1实现了无机化合物到有机化合物的转化 C．图一、图二对比说明，反应物相同，反应条件不同，产物不同 D．碳循环和氧循环有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定 【答案】A 【详解】A、图一中X溶液，即碳酸溶液显酸性，但是不是形成酸雨的主要原因，符合题意； B、图二转化1为二氧化碳和水在光照和叶绿体的作用下转化为葡萄糖和氧气，二氧化碳和水属于无机物，葡萄糖含碳元素，属于有机物，实现了无机化合物到有机化合物的转化，不符合题意； C、图一中二氧化碳和水在常温下反应生成碳酸，图二中二氧化碳和水在光照和叶绿体的作用下转化为葡萄糖和氧气，故图一、图二对比说明，反应物相同，反应条件不同，产物不同，不符合题意； D、碳循环和氧循环有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定，说法正确，不符合题意。 故选A。 考点三 氧气的制法 ►考向01氧气的工业制法 【典例】(2025·山东省泰安市新泰市·三模)下列关于水、二氧化碳和氧气的描述正确的是 A．水通电生成氢气和氧气证明水是由氢气和氧气组成的 B．因为氧气与氮气的沸点不同，所以工业上用分离液态空气法制取氧气 C．铁丝能在空气中燃烧、火星四射、生成黑色固体 D．将二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，溶液变红，加热后溶液变为无色 【答案】B 【详解】A、水通电分解生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，可得水是由氢元素和氧元素组成，不符合题意； B、工业上用分离液态空气法制取氧气，是利用液氮和液氧沸点的不同，将其分离，符合题意； C、铁丝能在氧气中剧烈燃烧、火星四射，生成黑色固体，铁丝在空气中不能燃烧，只能烧至红热，不符合题意； D、将二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红，加热后，碳酸受热分解生成二氧化碳和水，溶液又变为紫色，不符合题意。 故选B。 【变式】(2025·山东省泰安市·一模)下列说法不正确的是 A．自然界中，氧气大多来自植物的光合作用 B．工业上，使用氧气的量较大，一般采用分离液态空气制氧气 C．家用制氧机有的是通过吸附空气中的氮气得到较纯的氧气，该过程发生了物理变化 D．氧气是很好的燃料 【答案】D 【详解】A、自然界绿色植物的光合作用产生氧气，同时消耗大气中的二氧化碳，正确； B、工业上，制取氧气一般采用分离液态空气制氧气，正确； C、家用制氧机有的是通过吸附空气中的氮气得到较纯的氧气，该过程没有生成新物质，发生了物理变化，正确； D、氧气具有助燃性，不具有可燃性，可作助燃剂，不能作燃料，故D说法错误。 故选：D。 ►考向02 实验室制取氧气的原理及装置 【典例】(2025·山东省济南市·三模)如图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器 (组装实验装置时，可重复选择仪器) ，某实验小组的同学欲利用其进行下列化学实验。 试回答下列问题： (1)以过氧化氢溶液为原料（二氧化锰作催化剂），在实验室中制取并收集干燥的氧气，按照要求设计实验装置，连接仪器，并检查装置的气密性。 ①上述方法制取氧气的化学方程式为 。 ②利用仪器 F 收集氧气时，判断已经收集满的方法是将带火星的木条放在集气瓶口，若看到木条 ，则证明氧气已经收集满。 ③采用加热高锰酸钾制氧气时，发生装置应选用 （填字母序号），反应的化学方程式为 。为了防止加热过程中冷凝水倒流，组装仪器时需要注意的是 。 ④小明同学利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计制作了下图的简易制氧器。有关说法中，不恰当的是 （填字母序号）。 A．甲瓶是气体发生装置            B．试剂 B 可以是二氧化锰 C．注射器可以控制滴加液体的速率  D．乙瓶的作用只能使氧气湿润 (2)以石灰石和稀盐酸为原料，在实验室中制备并收集一瓶干燥且不含杂质 HCl 的二氧化碳气体。 ①所选仪器的连接顺序为 （从左到右填写仪器序号字母）。 ②上述方法制取二氧化碳的化学方程式为 。 ③利用下列试剂或方法鉴别氧气与二氧化碳两瓶无色气体，不可行的是 （填字母序号）。 A．紫色石蕊试液 B．燃着的木条 C． Ca (OH)2溶液 D．CaCl2溶液 (3)小龙同学用氢气测定某 20g 氧化铜样品中铜元素的含量 (杂质为 Cu)。所选仪器装置的连接顺序为 A→C1→B→C2→C3(已知: CuO+H2H2O+Cu；C1、C2、C3为3个盛浓硫酸的洗气瓶)。 ①连接装置 C1的目的是 。 ②若经过充分反应后，测得反应前、后装置 C2浓硫酸洗气瓶的质量增加 3.6g，则该氧化铜样品中铜元素的质量分数是 %（结果精确到 0.1%）。 【答案】(1) 2H2O22H2O+O2↑ 复燃 H 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 试管口略向下倾斜 D (2) AECF CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ D (3) 吸水干燥氢气，排除干扰 84.0% 【详解】（1）①过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。 ②氧气具有助燃性，能使带火星木条复燃，所以若看到木条复燃，则证明氧气已经收集满。 ③高锰酸钾制取氧气是固体加热型反应，发生装置选择H。高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为。为了防止加热过程中冷凝水倒流，组装仪器时需要注意的是试管口略向下倾斜，以免冷凝水沿试管内壁流向试管底部。 ④A、从图可知，甲是发生装置，产生的氧气通过吸管进入B的水中后排出，供给呼吸。正确； B、甲是固液不加热型发生装置，可用于过氧化氢溶液和二氧化锰固体制取氧气，B是固体，可以是二氧化锰，正确； C、注射剂可以控制推动的速度与注入液体的多少，可以控制滴加液体的速率，正确； D、乙瓶的作用可以使氧气湿润，也能通过产生气泡速度的快慢观察产生氧气的速度，错误。 故选D。 （2）①石灰石和稀盐酸制取二氧化碳是固液不加热反应，发生装置选择A，二氧化碳密度比空气大，收集干燥的二氧化碳使用向上排空气法，收集装置选择F。要干燥且不含杂质氯化氢，则先用E饱和碳酸氢钠溶液去除氯化氢（不能使用氢氧化钠溶液，因为氢氧化钠和二氧化碳也反应），后使用C浓硫酸干燥二氧化碳。所以所选仪器的连接顺序为AECF。 ②石灰石主要成分碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。 ③A、二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红，氧气不能使紫色石蕊变红，可以区分。不符合题意； B、氧气具有助燃性，能使燃着的木条燃烧更旺。二氧化碳不支持燃烧，燃着的木条熄灭，可以区分。不符合题意； C、氧气和氢氧化钙不反应，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，现象不同，可以区分。不符合题意； D、氯化钙和氧气、二氧化碳均不反应，不能区分。符合题意； 故选D。 （3）①C中是浓硫酸，可以干燥气体。该同学设计实验通过测量产生水的质量计算混合物中氧元素的质量，进一步确定铜元素的质量。C1位于氢气和氧化铜接触前，所以目的是吸水干燥氢气，排除干扰。 ②C2浓硫酸洗气瓶的质量增加 3.6g，则生成水的质量为3.6g。化学反应前后元素的种类不变，则混合物中氧元素的质量与水中氧元素的质量相同，为。所以该氧化铜样品中铜元素的质量分数是。 【变式】(2025·山东省青岛市·二模)运用常见的装置和方法制取气体是中学生必备的化学实验技能。以下是实验室用于制取气体的部分装置，请回答下列问题： (1)仪器名称：① 。 (2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，反应的化学方程式为 ，收集氧气可选用的装置是 （填字母）。 (3)医院给病人输氧时用到装置G，瓶中盛放蒸馏水。以下说法正确的是 （填字母）。 a.导管②连接供给氧气的钢瓶     b.导管②连接病人吸氧气的塑胶管 c.该装置可用来观察输出氧气的速度 (4)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，反应的化学方程式为 ，选用发生装置C相对于装置B的优点是 。 (5)用氯化铵和氢氧化钙固体共热制取干燥的氨气，氨气极易溶于水且水溶液显碱性，可选用的干燥剂是 （填“浓硫酸”或“生石灰”）。 (6)化学小组的同学利用如图甲所示装置来比较和对过氧化氢分解的催化效果，在试管中分别加入等质量的和，分别将注射器内盛有的过氧化氢溶液注入试管中，利用注射器收集氧气，收集到的氧气体积和时间的关系如图乙所示： ①实验中U型管内的红墨水液面 （填“左高右低”或“左低右高”），说明过氧化氢溶液分解的过程中会放出热量。 ②其他条件相同时，分析图乙可知，和中对过氧化氢分解的催化效果更好的是 。 【答案】(1)酒精灯 (2) D/E (3)ac (4) 可以控制反应的发生和停止 (5)生石灰 (6) 左低右高 MnO2/二氧化锰 【详解】（1）根据图像，仪器①是酒精灯。 （2）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为； 氧气的密度比空气大，不易溶于水，所以可用向上排空气法（装置 D）或排水法（装置 E）收集。 （3）a、导管②连接供给氧气的钢瓶，通过水润湿后供病人吸氧，导管①连接病人吸氧气的塑胶管，a 正确； b、若导管②连接病人吸氧气的塑胶管，则氧气从导管①通入，会将瓶中的水压入病人呼吸道，b 错误； c、氧气不易溶于水，经过水会形成气泡，可根据装置 G 中导管②口产生气泡的快慢来观察输出氧气的速度，c 正确。 故选ac。 （4）石灰石主要成分是碳酸钙，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为； 装置 C 中有多孔隔板，关闭弹簧夹时，气体无法排出，装置内压强增大，将液体压回长颈漏斗，使固体和液体分离，反应停止；打开弹簧夹时，气体排出，装置内压强减小，液体流下与固体接触，反应发生，所以装置 C 相对于装置 B 的优点是可以控制反应的发生和停止。 （5）氨气极易溶于水且水溶液显碱性，浓硫酸能与氨气反应，不能用于干燥氨气；而生石灰（氧化钙）不与氨气反应，且能吸收水分，可用于干燥氨气。 （6）①过氧化氢溶液分解会放出热量，使试管内温度升高，气体膨胀，压强增大，导致 U 型管内的红墨水液面左低右高。 ②由图乙可知，在相同时间内，加入MnO2的反应产生的氧气体积更大，说明MnO2对过氧化氢分解的催化效果更好。 ►考向03氧气的收集及检验 【典例】(2025·山东省泰安市·中考真题)特定人群、环境对氧气的需求不同。如何基于特定需求设计和制作简易供氧器呢？在老师的指导下，同学们开展了下列活动。 Ⅰ．实验室制氧气 (1)实验室内，老师提供了以下实验装置(图1)，同学们选择用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气。 ①仪器a的名称是 。 ②反应的化学方程式为 。 ③选择的气体发生装置是 (填装置字母序号)，若用F装置收集氧气应从 口进入。(填“b”或“c”) Ⅱ．家用简易供氧器制氧 【查阅资料】 某家用制氧机是利用过碳酸钠()在二氧化锰的催化作用下发生两个化学反应。①过碳酸钠分解：；②过氧化氢分解。 【模仿改造】 同学们经过分析，设计了如图2所示的简易家用制氧装置。 (2)图2装置右瓶中水加至 (填“一半”或“加满”)可达到相应目的。 【选择制氧剂】 (3)为比较过氧化氢溶液和过碳酸钠固体的制氧效率，该小组利用图2装置进行实验，并记录不同时间内制得氧气的体积得到图3，根据图3小组一致决定选用 (填“过氧化氢溶液”或“过碳酸钠固体”)作为便携式制氧机的制氧剂。 【评价反思】 (4)选择制作简易供氧器的反应原理时，不需要考虑的因素是_______。 A．原料是否价廉易得 B．所制气体的性质 C．反应速率是否适中 D．是否安全、环保 【答案】(1) 分液漏斗 B b (2)一半 (3)过碳酸钠固体 (4)B 【详解】（1）①仪器 a 是分液漏斗； ②过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为：； ③用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，反应物是固体和液体，反应不需要加热，所以选择的气体发生装置是B；若用 F 装置收集氧气，由于氧气的密度比空气略大，应 “长进短出”，所以氧气应从b口进入； （2）图 2 装置右瓶中水加至一半可达到相应目的，因为水太多不利于观察气泡冒出速率来判断氧气输出速率，水太少则可能导致氧气直接从右侧导管逸出，无法起到湿润氧气等作用； （3）由图3可知，在相同时间内过碳酸钠产生氧气体积更多，且固体携带更方便，更适合作为便携式制氧机的制氧剂，所以选用过碳酸钠固体； （4）A、原料是否价廉易得，会影响制氧成本，需要考虑，不符合题意； B、选择制作简易供氧器反应原理主要考虑的是能否高效、便捷、安全地获得氧气；反应速率是否适中关乎能否稳定持续地提供氧气；是否安全、环保涉及到使用过程中的风险以及对环境的影响，氧气的性质并不会对这些方面产生影响，就决定选择某一种制取反应原理而不选另一种，氧气的性质在选择制作简易供氧器的反应原理时无需考虑，符合题意； C、反应速率是否适中，影响氧气的产生速度是否符合需求，需要考虑，不符合题意； D、是否安全、环保，关乎使用过程中的安全性和对环境的影响，需要考虑，不符合题意。 故选B。 【变式】(2025·山东省济南市·中考真题)化学小组的同学利用实验室制取氧气以及工业炼铁的化学原理进行实验探究。请根据题目要求，回答下列问题： 制取氧气的实验原理。 (1)用溶液(作催化剂)制氧气的化学方程式为 。 (2)收集氧气时可以用 (填“向上”或“向下”)排空气法。 催化剂对分解的影响。小组同学设计的实验装置如图1所示，用电子秤称量0.04g、0.08g、0.12g的粉末，分别加入三只锥形瓶中，用注射器各量取8mL3%的溶液，连接装置，将溶液注入锥形瓶中，用压强传感器测量各锥形瓶中压强，压强随时间(前)的变化曲线如图2。 (3)根据图2提供的信息，从控制合适的反应速率和节约试剂的角度分析，催化分解的溶液制氧气时，的最佳用量为 (填“”“”“”之一)。 (4)催化制氧气时，氧气的最终产量与的用量 (填“有关”或“无关”)。 (5)金属铂也可以催化制氧气。小组同学设计如图3所示装置制取氧气，实验过程中，若观察到安全管内液面不断上升，说明锥形瓶内压强过大，此时可采取的合理安全措施是 (写出两条即可)。 用 (含少量和水蒸气)测定某样品(杂质为固体且不反应)中的质量分数。实验装置如图所示，检查装置的气密性，进行实验。(假设发生的化学反应都充分反应) (6)装置B的作用是 。 (7)在装置C的硬质玻璃管中加入该样品15g，充分反应后继续通至硬质玻璃管冷却，测得装置A质量增加2.2g，装置D质量增加8.8g，此时装置C的硬质玻璃管中固体的总质量为 (精确至0.1g)，该样品中的质量分数为 (精确至)。 (8)从环保角度考虑，该实验装置存在的不足之处是 。 【答案】(1) (2)向上 (3)0.08g (4)无关 (5)将铂丝向上提起，使其与溶液脱离接触；或将锥形瓶浸入冷水中 (6)吸收中的水蒸气，防止对实验结果产生干扰 (7) 11.8g 77.3% (8)没有尾气处理装置 【详解】（1）用溶液(作催化剂)制氧气的化学方程式为: ； （2）氧气密度比空气大，可以用向上排空气法； （3）从控制合适的反应速率和节约试剂的角度分析，需要找反应速率适中且用量少的情况。观察图2，0.08 g催化时，反应速率比较合适，同时比较节约试剂，故的最佳用量为0.08 g； （4）根据催化剂的定义，催化剂能改变其他物质的反应速率，但不能改变生成物的质量，生成物的质量与反应物的质量有关，即在本题中氧气的最终产量只与的量有关，与的用量无关； （5）安全管内液面不断上升，说明锥形瓶内压强过大，为了安全，可采取的措施有：一是可将铂丝向上提起，使其与溶液脱离接触，这样可以极大的减缓产生氧气的速率；二是可将锥形瓶浸入冷水中，降低温度，使气体体积收缩，压强减小； （6）装置B中的浓硫酸具有吸水性，作用是吸收中的水蒸气，防止对实验结果产生干扰； （7）装置D质量增加8.8g，增加的质量是反应生成的的质量。以的质量作为已知量，分别计算生成的铁和参加反应的的质量，即可按题意逐一解答。 解：设参加反应的的质量为，生成的质量为。        装置C的硬质玻璃管中固体总质量为生成的铁和样品中杂质的质量，即：8.4g+(15g-11.6g)=11.8g 该样品中的质量分数为:； （8）是有毒气体，直接排放到空气中会污染环境，而该实验装置中没有对尾气 进行处理的装置。 ►考向04 制取氧气的操作步骤 【典例】(2025·山东省济南市·模拟)气体制取是初中化学实验的重要内容。请结合所学化学知识，回答下列问题。 (1)仪器a的名称是 。 (2)实验室用装置D制取氧气，写出此反应的化学方程式 。 (3)实验室用加热高锰酸钾制取并收集氧气的主要操作步骤如下： ①点燃酒精灯，先使试管均匀受热，然后对准药品部位加热；②将药品装入试管，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管；③收集完毕，将导管从水槽中取出；④检查装置的气密性；⑤用排水法收集氧气；⑥将试管固定在铁架台上；⑦熄灭酒精灯。其中正确的操作顺序是 。 (4)与装置C相比，装置D的优点是 。若用E收集氧气，检验氧气已经收集满的方法是 。 (5)登山运动员登山时常用氢化钙作为供氢剂，用来提供能源。某兴趣小组同学用氢化钙（CaH2）这种固态储氢物质制取氢气，常温下氢化钙与水反应生成氢氧化钙并释放出氢气，氢气密度小于空气，难溶于水。请选出利用该原理制取并收集较为纯净氢气的装置 （从图中的A～G中选择）。气体发生装置的确定要考虑 。 (6)小华同学利用过氧化氢分解产生氧气的原理，自制了如图所示的简易制氧机。利用可抽拉的铜丝，可以实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触和分离。请你分析小华这样设计的优点是 。 【答案】(1)分液漏斗 (2) (3)④②⑥①⑤③⑦ (4) 可控制反应速率 用带火星的木条靠近集气瓶口，若复燃，则满 (5) DG 物质的状态和条件 (6)可控制反应的发生和停止 【详解】（1）仪器a的名称是分液漏斗； （2）装置D是固体与液体混合不需加热的发生装置，制氧气所用药品是过氧化氢和二氧化锰，过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式为：； （3）加热高锰酸钾制取氧气的正确操作顺序为：④检查装置气密性→②装入试剂并塞紧橡皮塞→⑥固定试管→①预热并加热→⑤排水法收集→③取出导管→⑦熄灭酒精灯，即④②⑥①⑤③⑦； （4）装置D（分液漏斗）相比装置C（长颈漏斗）的优点是可通过控制液体滴加速度来控制反应速率；氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，用E装置（向上排空气法）收集氧气时，验满方法为：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则氧气已集满； （5）氢化钙与水反应为固液常温型，发生装置选D；氢气难溶于水且密度小于空气，收集较纯净的氢气用排水法（装置G），故装置组合为DG；气体发生装置的确定需考虑反应物的状态和反应条件； （6）小华设计的优点是通过抽拉铜丝控制二氧化锰与过氧化氢溶液的接触或分离，从而随时控制反应的发生和停止。 【变式】(2025·山东省淄博市·三模)根据下图回答问题。 (1)写出a所代表的仪器名称 。 (2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气的化学方程式 ，利用该反应及A装置制取少量氧气的主要操作步骤有：①检查装置的气密性；②组装仪器；③向分液漏斗中注入过氧化氢溶液；④向锥形瓶中放入二氧化锰；⑤收集气体。正确的操作顺序是 (填序号)。 A．①②③④⑤    B．①④②③⑤    C．②①④③⑤    D．②③④①⑤ (3)如果用E装置收集氧气，当观察到 的现象时，再开始收集。 (4)氨气()是一种无色、有刺激性气味的气体，极易溶于水，密度比空气小。实验室常加热氯化铵和熟石灰固体混合物制取氨气，此时应选用的发生装置是 (填标号)，此时应选择的收集装置是 (填标号)。 (5)若用装置收集二氧化碳，则气体要从 (填“m”或“n”)端通入。 【答案】(1)分液漏斗 (2) C (3)导管口气泡连续均匀冒出 (4) B D/F (5)m 【详解】（1）由图可知，仪器a的名称是：分液漏斗； （2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，该反应的化学方程式为：； 利用该反应及A装置制取少量氧气，首先应组装仪器，然后检查装置的气密性，然后向锥形瓶中放入二氧化锰；然后向分液漏斗中注入过氧化氢溶液；然后收集气体，故顺序是：②①④③⑤。 故选C； （3）如果用E装置，即排水法收集氧气，当观察到导管口气泡连续均匀冒出的现象时，再开始收集，因为一开始排出的是装置内的空气； （4）实验室常加热氯化铵和熟石灰固体混合物制取氨气，属于固体加热反应，发生装置可选B； 氨气极易溶于水，密度比空气小，可用向下排空气法收集，收集装置可选D或F； （5）若用装置收集二氧化碳，二氧化碳的密度比空气大，则气体要从m端通入。 1．(2025·山东省枣庄市·三模)下列关于空气及其成分的说法中，错误的是 A．通过分离液态空气可制得氧气和氮气 B．氧气化学性质稳定，可延长食品保质期 C．饼干在空气中放久了会变软，说明空气中含有水蒸气 D．稀有气体通电发出不同颜色的光，可制作电光源 【答案】B 【详解】A、 工业上利用液态空气中液氮和液氧的沸点不同，通过分离液态空气可制得氧气和氮气，说法正确，不符合题意； B、氧气化学性质活泼，不能延长食品保质期；氮气化学性质稳定，可用作保护气，氮气充入食品包装袋中可延长食品保质期，说法错误，不符合题意； C、饼干在空气中放久了会变软，说明空气中含有水蒸气，说法正确，不符合题意； D、稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可制作电光源，说法正确，不符合题意。 故选B。 2．(2025·山东省东营市·一模)下列有关空气的说法正确的是 A．空气是由空气分子组成的 B．空气中的二氧化碳是导致酸雨的罪魁祸首 C．空气中氧气约占总质量的21% D．空气中稀有气体化学性质稳定，可以做保护气 【答案】D 【详解】A、空气中含有氮气、氧气等多种物质，是混合物，空气由不同分子（如氧分子、氮分子等）组成，不存在“空气分子”，错误； B、酸雨主要由SO2和NOx引起，CO2排放过量会导致温室效应，错误； C、空气中氧气约占总体积的21%，错误； D、稀有气体化学性质稳定，可用作保护气，正确； 故选D。 3．(九上·山东德州德城区德州五中·月考)如图所示，过氧化氢在催化剂二氧化锰()的作用下，迅速分解放出大量氧气()，下列现象正确的是 A．气球胀大，红墨水右移 B．气球缩小，红墨水左移 C．气球胀大，红墨水左移 D．气球缩小，红墨水右移 【答案】B 【详解】过氧化氢在催化剂二氧化锰的作用下，迅速分解产生大量氧气，会造成瓶内压强增大，充气气球内的气体沿导管逸出，故会观察到气球缩小，红墨水左移。故选：B。 4．(2025·山东省聊城市临清市·模拟)下列实验现象描述正确的是 A．甲烷在空气中燃烧，生成CO2和H2O B．氯化铁溶液和氢氧化钠溶液反应，生成红褐色沉淀 C．砂纸打磨后的镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成白色的氧化镁固体 D．用砂纸打磨后的铝条放入硫酸铜溶液中，铝条表面生成红色固体，溶液变为浅绿色 【答案】B 【详解】A、甲烷在空气中燃烧，生成CO2和H2O，是实验结论，而不是实验现象，故选项实验现象描述不正确； B、氯化铁溶液和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，可观察到生成红褐色沉淀，故选项实验现象描述正确； C、砂纸打磨后的镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成白色的氧化镁固体，是实验结论，而不是实验现象，故选项实验现象描述不正确； D、用砂纸打磨后的铝条放入硫酸铜溶液中，铝与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，可观察到铝条表面生成红色固体，溶液由蓝色变为无色，故选项实验现象描述不正确。 故选B。 5．(2025九·山东省临沂市·模拟预测)某实验小组对教材内测量空气中氧气体积分数的实验进行改进，并取得成功(装置如图)。 【实验准备】具支试管和小气球内空气总体积为 50mL，注射器中留下的空气体积为 50mL，该装置气密性良好。 【实验探究】装入药品，按图所示连接好仪器。用酒精灯在红磷部位加热，加热时不断推拉注射器活塞，气球忽大忽小，并不断将气球中的气体全部挤入试管中。 【现象分析】 (1)实验开始时应先检查装置气密性。连接装置后且其气密性良好，若将注射器向内推，可观察到气球变 (填 “大”或“小”)。 (2)加热试管底部，红磷被引燃，产生大量白烟，足量的红磷在试管中未能全部燃烧，说明试管内剩余气体具有的化学性质为 。写出该反应的化学反应符号表达式： 。 (3)实验结束后，停止加热，待试管冷却至室温，将气球内的气体全部挤入注射器内，待注射器活塞稳定后，读取注射器内剩下气体的体积为 mL。 【得出结论】氧气约占空气总体积的五分之一。 【反思评价】 (4)实验中，加热时不断推拉注射器的目的是 ， 此实验与课本实验比较，优点是 。 【答案】(1)大 (2) 不燃烧、不支持燃烧 (3)30 (4) 使红磷与氧气充分接触，充分反应 比较环保，误差小 【详解】（1）实验开始时应先检查装置气密性。连接装置后且其气密性良好，若将注射器向内推，装置内压强增大，可观察到气球变大； （2）该实验中红磷足量，氧气耗尽后，红磷熄灭，说明剩余气体不燃烧、不支持燃烧； 红磷燃烧生成五氧化二磷，该反应的符号表达式为：； （3）该实验中红磷燃烧消耗氧气，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，注射器活塞右移，注射器内减少的体积就是消耗氧气的体积，氧气约占空气体积的五分之一，则消耗氧气的体积为：，则注射器内剩下气体的体积为：50mL-20mL=30mL； （4）实验中，加热时不断推拉注射器的目的是：使红磷与氧气充分接触，充分反应； 与课本实验相比，该实验整个实验过程均在密闭容器中进行，反应生成的五氧化二磷不会逸出，比较环保，且避免了盛有点燃红磷的燃烧匙伸入集气瓶中时，气体的受热膨胀逸出，且可通过注射器直接读出消耗氧气的体积，误差小。 6．(2025·山东省东营市·一模)化学兴趣小组的同学在实验室做铁丝燃烧实验。 (1)写出铁丝燃烧的化学方程式 。 (2)探究一：铁丝绕成螺旋状的原因： 甲同学：为了增大与氧气的接触面积。 乙同学：为了聚热效果好，能使未燃的铁丝更好的预热。 在老师的指导下，小组同学进行了实验，实验操作及现象如下表所示，实验中3个集气瓶均盛有等量的水和体积分数相同的氧气。 实验操作 实验现象 取3根长度且粗细相同的铁丝，将1根拉直，另两根绕成宽窄不同的螺旋状，进行如图所示实验。 铁丝均燃烧，剧烈程度不同，Ⅱ最剧烈，其次是Ⅲ，较弱的是Ⅰ。 你认为 （填“甲”或“乙”）同学说法合理，其理由是 。 (3)探究二：铁丝在氧气中燃烧出现“火星四射”程度不同的原因。 【实验设计】选不同含碳量的铁丝（铁丝的长度和粗细相同），放入相同体积的氧气中燃烧作对比试验。 【实验记录】 物质 含碳0.05%的铁丝 含碳0.2%的铁丝 含碳0.6%的铁丝 燃烧的现象 剧烈燃烧，极少量火星 剧烈燃烧，少量火星 （未记录） ①表中“未记录”部分的内容可能为 。 ②通过以上探究，能得到的实验结论是 。 【拓展延伸】 (4)在做铁丝在氧气中燃烧的实验时，铁丝表面有铁锈，请你写出用化学方法处理铁锈的反应原理 。 (5)猜想：铁丝在氧气中燃烧时“火星四射”程度不同的现象还可能与 有关。 【答案】(1) (2) 乙 铁丝绕成螺旋状时，面积未发生变化，铁丝的长度相同，与氧气的接触面积相等 (3) 剧烈燃烧，大量火星 铁丝燃烧现象与含碳量有关，含碳量越高，燃烧越剧烈，产生火星越多 (4)/ (5)铁丝的粗细程度 【详解】（1）铁丝和氧气点燃生成四氧化三铁，化学方程式为； （2）分析实验方案可知，由于铁丝的长度相同，与氧气的接触面积相等，但剧烈程度不同，Ⅱ最剧烈，则铁丝绕成螺旋状的原因是为了聚热效果好，能使未燃的铁丝更好的预热；故乙同学说法合理；是因为铁丝绕成螺旋状时，面积未发生变化，铁丝的长度相同，与氧气的接触面积相等； （3）①分析实验方案可知，随着铁丝中含碳量的增加，火星越多，则表中“未记录”部分的内容为剧烈燃烧，大量火星； ②分析实验方案可知，通过以上探究，能得到的实验结论是铁丝燃烧现象与含碳量有关，含碳量越高，燃烧越剧烈，产生火星越多； （4）铁锈的主要成分是氧化铁，可用稀盐酸或稀硫酸除去表面的铁锈，氧化铁和稀盐酸（或稀硫酸）反应生成氯化铁（或硫酸铁）和水，反应原理为、； （5）反应物的接触面积与反应速率有关，则铁丝在氧气中燃烧时“火星四射”的现象还与铁丝的粗细程度有关。 7．【跨学科】(2025·山东省青岛市·一模)特定人群、环境对氧气的需求不同。如何基于特定需求设计和制作简易供氧器呢？在老师的指导下，同学们开展了下列活动。 Ⅰ．实验室制氧气 (1)实验室内，老师提供了以下实验装置(图1)，同学们选择用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气。 仪器a的名称是 。选择的气体发生装置是 (填装置字母序号)，反应的化学方程式为 。 Ⅱ．家用简易供氧器制氧 【查阅资料】 某家用化学制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠()和二氧化锰。制氧机工作时发生了两步反应：①过碳酸钠分解：；②过氧化氢分解。 【模仿改造】 同学们经过分析，设计了如图2所示的简易家用制氧装置。 (2)图2装置相当于把图1中的 (填装置字母序号)组合而成，右瓶中水的作用是 (写一个即可)。 【选择制氧剂】 (3)市售制氧机一般以过氧化氢溶液或过碳酸钠固体为原料。为比较两种制氧剂的制氧效率，该小组利用图2装置进行实验，并记录不同时间内制得氧气的体积得到图3.结合图3，分析该小组选用过碳酸钠固体作为便携式制氧机制氧剂的理由是 。 【评价反思】 (4)选择制作简易供氧器的反应原理时，不需要考虑的因素是_______。 A．原料是否价廉易得 B．所制气体的颜色 C．反应速率是否适中 D．制得气体是否纯净 E．实验条件是否易于控制 F．是否安全、环保 【答案】(1) 分液漏斗 B (2) BE 通过气泡产生的速率判断生成氧气的速率、湿润氧气、给氧气降温 (3)相同条件下，过碳酸钠的制氧效率更高，且固体比液体更便于携带 (4)B 【详解】（1）仪器a的名称是分液漏斗； 用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，该反应中反应物为固体和液体，反应条件为常温，应选择固液常温型发生装置，即装置B； 过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为； （2）用化学制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，工作时发生了两步反应：过碳酸钠分解生成碳酸钠和过氧化氢，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，该反应中反应物为固体和液体，反应条件为常温，则图2装置中左瓶相当于固液常温型发生装置，氧气不易溶于水且不与水反应，则图2装置中右瓶相当于排水集气装置，故图2装置相当于把图1中的BE组合而成； 氧气不易溶于水且不与水反应，则右瓶中水的作用是：通过气泡产生的速率判断生成氧气的速率、湿润氧气、给氧气降温等； （3）由图3可知，在相同时间内过碳酸钠产生氧气体积更多，且固体携带更方便，则选用过碳酸钠固体作为便携式制氧机制氧剂的理由是：相同条件下，过碳酸钠的制氧效率更高，且固体比液体更便于携带； （4）选择制作简易供氧器的反应原理时，需要考虑的因素有：原料是否价廉易得、反应速率是否适中、制得气体是否纯净、实验条件是否易于控制、是否安全环保，不需要考虑所制气体的颜色，故选：B。 1．(2025·山东省济南市·二模)如图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器（组装实验装置时，可重复选择仪器，假设发生的化学反应都充分反应），某化学小组的同学欲利用其进行下列实验。 请根据题目要求，回答下列问题： (1)小红以石灰石和稀盐酸为原料，在实验室中制取并收集干燥、不含的二氧化碳，按照要求设计实验装置，连接仪器，并检查装置的气密性。 ①所选仪器的连接顺序为 （从左到右填写仪器序号字母）。 ②上述制取二氧化碳的化学反应方程式为 。 ③若利用稀硫酸和锌粒制备氢气，写出反应的化学方程式 。上述反应可以选择与制二氧化碳相同的发生装置，依据是 。 (2)小明用气体（含少量）测定某铁的氧化物试样的元素组成，所选仪器按“CO（含少量）→F→C”顺序连接，充分反应，记录实验数据。（实验前检查装置的气密性，假设所发生的化学反应都充分反应）。 ①洗气瓶C中发生反应的化学方程式为 。 ②反应前F处大玻璃管中加入铁的氧化物试样的质量为。充分反应后停止加热，继续通入一氧化碳气体，直至大玻璃管冷却，此时称量F处大玻璃管中固体的质量为，洗气瓶C增重14.85g。试推算该铁的氧化物的化学式中x、y的比值为 （填写最简整数比） (3)小红利用图1所示装置对氯酸钾制氧气进行探究学习。未加催化剂分解时，传感器得到氧气浓度随温度的变化如图2所示（氧气传感器测量极限值约为29%），使用不同催化剂时的固体残留率分别如图3所示。已知：的熔点约为356℃，在加热条件下不分解。下列有关该实验的说法中，正确的是_____（填写选项序号） A．未加催化剂时，氯酸钾的分解温度高于其熔点 B．图2中段氧气浓度逐渐降低的可能原因是加热时排出一部分空气，而氯酸钾还没有分解生成氧气 C．加热氯酸钾时，试管口向上倾斜的原因是防止受热熔化的氯酸钾流出试管 D．分析图3可知，对分解催化效果更好的催化剂是分析纯 【答案】(1) ADBE 反应物是固体和液体，且反应在常温下进行 (2) (3)ABC 【详解】（1）①用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，发生装置选固液常温型的 A 。要除去 HCl 用饱和碳酸氢钠溶液 D （），干燥二氧化碳用浓硫酸 B ，二氧化碳密度比空气大，用向上排空气法收集选 E ，所以连接顺序是 A→D→B→E。 ②石灰石（主要成分是碳酸钙）与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为。 ③锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，化学方程式为； 制二氧化碳是固体石灰石和液体稀盐酸在常温下反应，制氢气是固体锌和液体稀硫酸在常温下反应，所以发生装置相同。 （2）①C 中是氢氧化钠溶液，用来吸收一氧化碳还原铁的氧化物生成的二氧化碳，生成碳酸钠和水，化学方程式为。 ②铁的氧化物与一氧化碳发生的反应是，剩余固体是铁，其质量为14.0g，大玻璃管减少的质量是，即为FexOy中氧元素的质量，则，解得x∶y=1∶1。 （3）A、由图 2 可知，未加催化剂时，氯酸钾在约380℃才开始分解，而氯酸钾熔点约为356℃，所以分解温度高于其熔点，A 正确； B、加热时装置内空气受热膨胀排出，此时氯酸钾还未分解，所以A→B段氧气浓度逐渐降低，B 正确； C、氯酸钾熔点低，加热时易熔化，试管口向上倾斜可防止受热熔化的氯酸钾流出试管，C 正确； D、由图 3 可知，纳米作催化剂时固体残留率下降更快，说明催化效果更好，D 错误。 故选ABC。 2．(2025·山东省泰安市·一模)气体制取是初中化学实验的重要内容。请结合所学化学知识，回答下列问题。 (1)仪器a的名称是 。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气，写出此反应的化学方程式 。 (3)实验室用加热高锰酸钾制取并收集氧气的主要操作步骤如下： ①点燃酒精灯，先使试管均匀受热，然后对准药品部位加热； ②将药品装入试管，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管； ③收集完毕，将导管从水槽中取出； ④检查装置的气密性； ⑤用排水法收集氧气； ⑥将试管固定在铁架台上； ⑦熄灭酒精灯。 其中正确的操作顺序是 。 (4)与装置C相比，装置D的优点是 。若用E收集氧气，检验氧气已经收集满的方法是 。 (5)登山运动员登山时常用氢化钙作为供氢剂，用来提供能源。某兴趣小组同学用氢化钙这种固态储氢物质制取氢气，常温下氢化钙与水反应生成氢氧化钙并释放出氢气，氢气密度小于空气，难溶于水。请选出利用该原理制取并收集较为纯净氢气的装置 （从图中的A~G中选择）。气体发生装置的确定要考虑 。 (6)小华同学利用过氧化氢分解产生氧气的原理，自制了如图所示的简易制氧机。利用可抽拉的铜丝，可以实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触和分离。请你分析小华这样设计的优点是 。 【答案】(1)分液漏斗 (2) (3)④②⑥①⑤③⑦ (4) 可控制反应速度 用带火星的木条靠近集气瓶口，若复燃，则满． (5) DG 物质的状态和条件 (6) 可控制反应的发生和停止 【详解】（1）由图可知，a为分液漏斗，故填：分液漏斗。 （2）高锰酸钾加热分解生成锰酸钾二氧化锰和氧气，故填：。 （3）实验室加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤和注意点分别是：连(连接仪器、组装实验装置)查(检查装置的气密性)装(装入固体药品，注意用高锰酸钾制取氧气时，在试管口放一团棉花)定(用铁架台固定仪器装置)点(用火柴点燃酒精灯，给试管加热)收(收集氧气)移(把导管移出水面)熄(熄灭酒精灯)，可得题中正确的操作顺序是：④②⑥①⑤③⑦，故填：④②⑥①⑤③⑦。 （4）与装置C相比，装置D的分液漏斗可以控制药品添加速度，进而控制反应速度。若用E收集氧气，氧气具有助燃性，检验氧气已经收集满的方法是用带火星的木条靠近集气瓶口，若复燃，则满．故填：可控制反应速度；用带火星的木条靠近集气瓶口，若复燃，则满。 （5）氢化钙与水剧烈反应生成氢氧化钙并释放出氢气，无需加热，采用固液常温型装置，为了控制反应速度，发生装置选B，氢气难溶于水，因此为了收集较纯净氢气可采用排水法，选择的装置为：BE，气体发生装置的确定要考虑物质的状态和反应条件，故填：BE。气体发生装置的确定要考虑物质的状态和反应条件，故填：DG；物质的状态和反应条件。 （6）利用可抽拉的铜丝，可以实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触和分离，这样可以控制反应的发生和停止，故填：可控制反应的发生和停止。 3．(2025·山东省济南市·一模)如图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器（组装实验装置时，可重复选择仪器），某化学小组的同学欲利用其进行下列化学实验。 试回答下列问题： (1)实验室制氧 某小组以过氧化氢溶液为原料（二氧化锰作催化剂），在实验室中制备并收集干燥的氧气。按照要求设计实验装置，连接仪器，并检验装置的气密性。 ①所选装置的连接顺序为 （从左至右填写装置序号字母）。 ②制取氧气所发生反应的化学方程式为 。 ③反应结束后，锥形瓶内液体中氢元素的质量分数与之前相比 （选填“增大”“减小”“不变”“无法判断”之一）。 (2)氧烛制氧 材料一：我们常用原子利用率来衡量化学反应过程的原子经济性，其计算公式为： 原子利用率＝×100% 材料二：氧烛制氧是密闭空间紧急供氧技术。一种氧烛主要含NaClO3，还有少量铁粉，其产氧原理为：触发铁粉燃烧，使NaClO3分解，反应的化学方程式为：2NaClO32NaCl+3O2↑ ①NaClO3中氯元素的化合价为 。 ②利用氧烛制氧，氧原子的原子利用率为 （结果精确至0.1%）。 ③氧烛在实际使用时的产氧率明显低于理论值，若反应充分进行，其原因是 。 (3)该小组用制得的氧气对某种塑料试样的组成进行分析探究（资料显示该塑料只含C、H、O三种元素），所选仪器按“A→B1→D→B2→C→B3”的顺序连接（B1、B2、B3为浓硫酸洗气瓶），检查装置气密性，然后进行实验。使Wg该塑料试样碎屑在充足氧气中充分燃烧，观察现象，收集有关实验数据。（假设发生的化学反应都充分反应） ①该装置中，洗气瓶B1和B2的作用分别是 。 ②若不连接B1，样品中氧元素的质量分数的测算结果与真实值相比将 （填“偏大”“偏小”“不受影响”之一）。 ③Wg该塑料试样充分燃烧后，测得仪器C质量增加mg，则该塑料试样中碳元素的质量分数为 （结果用代数式表示）。 【答案】(1) A→B→E 增大 (2) +5 45.1% 生成的氧气部分残留在装置中，未被完全收集 (3) B1的作用是除去氧气中的水蒸气；B2​的作用是吸收塑料燃烧生成的水蒸气 偏小 【详解】（1）①用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，发生装置是固液不加热型，选 A；要收集干燥的氧气，需用浓硫酸干燥，选 B；氧气密度比空气大，用向上排空气法收集，选 E，则装置连接顺序为A→B→E。 ②过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为。 ③该反应生成水和氧气，生成的氧气只含氧元素，氧气离开溶液，液体中氧元素质量减小，则氢元素质量分数增大。 （2）①在NaClO3中，钠元素显+1价，氧元素显−2价，设氯元素化合价为x，根据化合物中各元素化合价代数和为零，可得，解得x=+5。 ②根据，利用氧烛制氧，氧原子的原子利用率为。 ③在实际使用中，装置内会残留部分氧气，导致产氧率低于理论值。 （3）①制得的氧气中可能混有水蒸气，B1中浓硫酸用于干燥氧气，防止水蒸气进入B2造成实验误差；D中塑料燃烧生成水，B2​中浓硫酸用于吸收生成的水蒸气，用于计算氢元素的质量分数。 ②若不连接B1，氧气中混有的水蒸气会进入B2，使测得水的质量偏大，从而导致计算出的氢元素质量偏大，则氧元素质量分数测算结果偏小。 ③仪器C增加的质量（mg）是Wg塑料燃烧生成二氧化碳的质量（），二氧化碳（CO2）中碳元素质量为，则该塑料试样中碳元素的质量分数为。 4．Ⅰ、拉瓦锡被后世尊称为“近代化学之父”。他在化学上的杰出成就很大程度上源于他将化学研究从定性转向定量。 （一）实验小组模拟拉瓦锡的实验，用红磷测定空气中氧气含量。取容积为250 mL集气瓶，实验前加入50 mL水，如图1所示。（集气瓶容积未划分，实验产生误差忽略不计） (1)红磷燃烧的化学方程式是 。 (2)图1中能说明空气中氧气体积约占的现象是 。 (3)实验小组的同学利用数字设备分别测定了温度、压强随时间变化的情况，绘制曲线如图2所示。a点代表打开弹簧夹的时刻。下列说法不正确的是______（填序号）。 A．a点处的压强等于大气压 B．反应开始时压强增大是因为温度升高 C．a点的温度已经接近室温 D．a点后气压增大是由于水倒吸入集气瓶 （二）实验小组的同学继续用红磷来验证质量守恒定律。在底部铺有细沙的锥形瓶中，放入一小堆干燥的红磷。在锥形瓶口的橡胶塞上装一根玻璃管，在其上端系牢一个气球，下端能与红磷接触。放在电子天平上称量质量。然后取下锥形瓶，将玻璃管放在酒精灯火焰上灼烧至红热后，迅速用橡胶塞将锥形瓶塞紧，引燃红磷。如图3所示。 (4)该实验中标志着化学反应发生的现象是 。 (5)某同学待装置冷却后，将其重新放回电子天平上，发现示数较反应前增大。请写出一条可能的原因是 。 (6)该实验中气球的作用除了使装置密闭之外，还可以防止 ；若取用红磷的量不足，对实验结果 （填“有”或“没有”）影响。 Ⅱ、法国科学家拉瓦锡曾让水蒸气通过一根烧红的铁质枪管，探究水的组成。 【查阅资料】 ①有2种黑色含铁元素的氧化物（FeO、Fe3O4），其中FeO不能被磁铁吸引，只有Fe和Fe3O4可以被磁铁吸引； ②铁能与硫酸铜反应产生红色固体，而Fe3O4不与硫酸铜溶液反应。 (7)按如图装好试剂、连好装置，其中装置A对装置B中反应的作用是 。 (8)黑色铁粉加热一段时间后，B中仍为黑色，吹泡器连续吹出气泡，且气泡向上飞起；用燃着的木条靠近气泡，能产生爆鸣声。同学们猜想生成的气体可能是 。 【实验探究】 (9)填写下表： 实验步骤 实验现象 实验结论 步骤1：倒出B中黑色固体于白纸上，用磁铁反复吸引 黑色固体全部被吸引 黑色固体中一定没有 步骤2：取上这少量黑色固体于试管中，加入足量硫酸铜溶液，充分反应 有红色固体出现，且有黑色固体剩余 黑色固体中一定有Fe和 (10)由上述实验探究结论得出：在高温条件下，铁与水蒸气反应的化学方程式 。 【探究结论】通过在高温条件下铁与水蒸气发生反应的实验，结果证明：水是由氢元素和氧元素组成。 【答案】(1) (2)量筒中的水进入集气瓶中，且最终液面在60mL刻度处 (3)A (4)产生大量白烟 (5)装置漏气（答案合理即可） (6) 压强过大引起瓶塞弹开 没有 (7)提供水蒸气 (8)氢气/ (9) /氧化亚铁 /四氧化三铁 (10) 【详解】（1）红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为。故填：。 （2）空气中约含体积的氧气，集气瓶中空气的体积为，氧气的体积约为，红磷燃烧消耗了集气瓶中的氧气，所以反应结束后，冷却至室温，打开止水夹，量筒中的水进入集气瓶中，且最终液面在60mL刻度处，说明空气中氧气体积约占。故填：量筒中的水进入集气瓶中，且最终液面在60mL刻度处。 （3）A、红磷燃烧消耗氧气，冷却至室温后，装置内的压强小于大气压，故A符合题意； B、红磷燃烧放出大量的热，则反应开始时压强增大是因为温度升高，故B符合题意； C、a点代表打开弹簧夹的时刻，则此时温度已经接近室温，故C不符合题意； D、红磷燃烧消耗氧气，冷却至室温后，装置内的压强小于大气压，打开弹簧夹后，量筒中的水进入集气瓶中，集气瓶中的压强逐渐增大，故D不符合题意。 故选A。 （4）红磷燃烧，可观察到产生大量白烟。故填：产生大量白烟。 （5）示数变大可能是装置漏气，冷却过程中装置外部的空气进入装置，造成质量增大。故填：装置漏气（答案合理即可）。 （6）红磷燃烧放出大量的热，造成装置内气体体积增大，所以该实验中气球的作用除了使装置密闭之外，还可以防止压强过大引起瓶塞弹开；无论红磷是否足量反应前后质量的总和都是不变的，故没有影响。故填：压强过大引起瓶塞弹开；没有。 （7）装置A是加热水形成水蒸气，则装置A对装置B中反应的作用是提供水蒸气。故填：提供水蒸气。 （8）吹泡器连续吹出气泡，且气泡向上飞起，说明生成气体的密度比空气小。氢气不纯时点燃会发出尖锐的爆鸣声，用燃着的木条靠近气泡，能产生爆鸣声，猜想生成的气体可能是氢气。故填：氢气或。 （9）步骤1：倒出B中黑色固体于白纸上，用磁铁反复吸引。黑色固体全部被吸。根据资料：FeO不能被磁铁吸引，只有Fe和Fe3O4可以被磁铁吸引，则说明黑色固体中一定没有FeO。步骤2：铁与硫酸铜反应生成红色的铜和硫酸亚铁，四氧化三铁不能与硫酸铜反应，取上这少量黑色固体于试管中，加入足量硫酸铜溶液，充分反应有红色固体出现，且有黑色固体剩余，则说明黑色固体中一定有Fe和Fe3O4。故填：FeO或氧化亚铁；Fe3O4或四氧化三铁。 （10）由上述实验探究结论得出：在高温条件下，铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为：。故填：。 5．【新科技】(2025·山东省青岛市市·二模)化学兴趣小组同学对生活中获取氧气的方法产生兴趣，开展了以下调查研究。 Ⅰ．渗透膜法制氧利用膜材料对气体分子的选择性渗透作用，在一定压力下，让空气通过氧气分离膜，可得到富氧空气，如图所示。 (1)空气通过氧气分离膜时，氮分子渗透速率 （填“大于”或“小于”）氧分子渗透速率。该过程属于 （填“物理”或“化学”）变化。 Ⅱ．过碳酸钠制氧 (2)某家用制氧机利用两种化学药剂[过碳酸钠和二氧化锰]同时加入水中制取氧气。其制氧气的原理可分为两步：①过碳酸钠易溶于水，遇水分解为碳酸钠和过氧化氢，；② （用化学方程式表示）。二氧化锰在此反应中的作用是 。 (3)小组同学提出猜想：过碳酸钠溶于水时生成碳酸钠，同时也会生成氢氧化钠。 从微观角度解释，做出以上猜想的依据是 。为验证猜想，小组同学做了以下实验：取过碳酸钠与二氧化锰充分反应后的滤液于试管中，滴加过量的氯化钡溶液，目的是 ，静置，取上层清液，滴加几滴酚酞试液，溶液呈 色，证明过碳酸钠溶于水不产生氢氧化钠。 (4)通过调查发现，水产养殖中的增氧剂“鱼浮灵”主要成分也是过碳酸钠，使用过程不需加入二氧化锰。为探究“鱼浮灵”的增氧原理，研究小组通过测定水溶液中溶解氧的变化，探究、对分解速率的影响，设计了对比实验（其他条件均相同），实验数据记录如下表。 编号 ① ② ③ ④ 试剂 溶液 固体溶液 NaOH固体溶液 pH 6.96 6.01 8.14 9.26 溶解氧（mg/L） 5.68 6.44 9.11 10.97 分析数据可知，在其他条件相同时，pH越大，的分解速率 。过碳酸钠可以速效增氧的原理是 。 【答案】(1) 小于 物理 (2) 催化作用 (3) 化学反应前后原子的种类不变 除去碳酸钠，防止碳酸钠对氢氧化钠的检验产生干扰 无 (4) 越快 过碳酸钠溶于水时，碳酸钠水解使溶液呈碱性，加快H2O2的分解，迅速产生氧气 【详解】（1）通过氧气分离膜得到富氧空气，这意味着氧分子通过膜的速率更快，所以空气通过氧气分离膜时，氮分子渗透速率小于氧分子渗透速率。 在这个过程中，没有新物质生成，只是空气中氧气和氮气的分离，所以该过程属于物理变化。 （2）过碳酸钠遇水分解生成的过氧化氢在二氧化锰的催化作用下会分解生成水和氧气，化学方程式为。 二氧化锰在这个反应中能加快反应速率，自身的质量和化学性质在反应前后不变，所以二氧化锰在此反应中的作用是催化作用。 （3）从微观角度看，化学反应前后原子的种类不变，过碳酸钠中含有钠、碳、氧、氢四种元素，碳酸钠中含有钠、碳、氧三种元素，水中含有氢和氧元素，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，所以可能会生成氢氧化钠。 取过碳酸钠与二氧化锰充分反应后的滤渣于试管中，滴加过量的氯化钡溶液，因为碳酸钠与氯化钡反应会生成碳酸钡沉淀和氯化钠，所以目的是除去碳酸钠，防止碳酸钠对氢氧化钠的检验产生干扰。静置，取上层清液，滴加几滴酚酞试液，溶液呈无色，说明溶液中没有碱性的氢氧化钠，证明过碳酸钠溶于水不产生氢氧化钠。 （4）观察表格中的数据，可以发现，随着pH从6.01增大到8.14再到9.26，溶解氧的含量逐渐升高，说明H2O2的分解速率越快。 从过碳酸钠的化学式可以看作是碳酸钠和过氧化氢的结合物。碳酸钠溶于水后，使溶液显碱性，从前面的实验数据我们知道，碱性越强（pH越大），H2O2的分解速率越快。过碳酸钠溶于水时，一方面释放出H2O2，另一方面碳酸钠水解使溶液呈碱性，从而加快了H2O2的分解，迅速产生氧气，达到速效增氧的目的。 6．【科学方法】(2025·山东省济南市市·二模)科学探究是获取科学知识、理解科学本质、认识客观世界的重要途径。化学实验是进行科学探究的重要方式。 (1)气体的制取和性质是初中化学核心知识之一，化学小组的同学利用下图装置做了如图实验。 ①用高锰酸钾(KMnO4)制取并收集氧气，选择的收集装置为 (填仪器序号字母)，选择该装置的理由为 。 ②用装置A作为发生装置，该装置需要改良的地方是 。 ③上述制氧气的化学方程式为 。 ④在实验前一定要先检查装置的气密性。检查D装置气密性的方法是：先用止水夹夹紧导气管，再往长颈漏斗中加水，使漏斗内的水面高于锥形瓶内水面，停止加水后静置一段时间，若 ，说明气密性良好。 ⑤用过氧化氢溶液和瓷片(瓷片作催化剂)制氧气，可选用装置E作为发生装置，除节约药品外，该装置的优点还有 (一条即可)。 (2)气体X中可能含有CO、H2或H2O中的一种或多种，为探究该混合气体的成分并测量某氧化铁样品(杂质不参与反应)中氧化铁的质量分数，所选仪器按“B1→A→B2→C→D”的顺序连接(实验前检查装置的气密性，所发生的化学反应都充分反应，Fe2O3+3H22Fe+3H2O) ①反应结束后，B1装置中无明显现象，B2装置中无水硫酸铜变蓝，C装置中澄清石灰水变浑浊。由此得出气体X的组成为 (填化学式) ②反应结束后，各装置质量变化如表： 装置编号 装置A中固体 装置B2中药品 装置C中药品 反应前质量(g) 50 120 300 反应后质量(g) 40.4 m 313.2 该氧化铁样品中氧化铁的质量分数为 (结果精确到1%)，装置B2中药品反应后质量m= g。 ③从环保角度考虑，该实验存在的不足之处是 。 【答案】(1) B 氧气不易溶于水 大试管口处需要放一团棉花 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 液面不再下降 可以控制反应的起止 (2) CO、H2/H2、CO 64% 125.4 没有尾气处理装置 【详解】（1）①题中提供的收集装置是排水法和向下排空气法，氧气密度略大于空气，不易溶于水，可用向上排空气法收集或排水法收集，收集装置为 B；选择该装置的理由为氧气不易溶于水； ②用装置 A 作为加热高锰酸钾制取氧气的发生装置，为了防止加热时试管内的固体粉末进入导管，需要在试管口塞一团棉花； ③高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑； ④检查D装置气密性的方法是：先用止水夹夹紧导气管，再往长颈漏斗中加水，使漏斗内的水面高于锥形瓶内水面，停止加水后静置一段时间，若液面不再下降，说明气密性良好； ⑤在装置E中，瓷片放在多孔隔板上，过氧化氢溶液从长颈漏斗中加入。反应开始后，关闭开关时，试管中的气体增多，压强增大，把液体压入长颈漏斗，固体和液体分离，反应停止，打开开关时，气体导出，试管中的气体减少，压强减小，液体和固体混合，反应进行。该装置的优点是可以控制反应的发生与停止； （2）①氢气还原氧化铁会生成水，一氧化碳还原氧化铁会生成二氧化碳；反应结束后，B1 装置中无明显现象，说明气体 X 中不含有水蒸气；B2 装置中无水硫酸铜变蓝，说明反应生成了水，C 装置中澄清石灰水变浑浊，说明反应生成了二氧化碳，由此得出气体 X 的组成为CO和H2； ②由和可知，装置 A 中固体质量减少的量就是氧化铁中氧元素的质量，即50g−40.4g=9.6g； 设氧化铁的质量为x，Fe2O3中氧元素质量分数为，则x×30%=9.6g，解得x=32g。 该氧化铁样品中氧化铁的质量分数为； 由和可知，生成二氧化碳的质量为313.2g−300g=13.2g， 设：生成13.2g二氧化碳需氧化铁质量为x；则有： x=16g 与一氧化碳反应的氧化铁中氧元素质量=16g×30%=4.8g，那么与氢气反应的氧化铁中氧元素质量为9.6g−4.8g=4.8g， 根据可知，氧化铁中氧元素部进入水中，根据质量守恒定律，生成水的质量为，所以装置 B2 中药品反应后质量m=120g+5.4g=125.4g； ③从环保角度考虑，该实验存在的不足之处是没有尾气处理装置。因为一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染空气。 17 / 18 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 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 $