第二单元 空气和氧气（复习讲义）（天津专用）2026年中考化学一轮复习讲练测

第二单元 空气和氧气 目 录 01·考情剖析·命题前瞻 2 02·知识导航·网络构建 3 03·考点解析·知识通关 4 考点一 空气 实验1 空气中氧气含量的测定 考点二 氧气的性质 实验2 氧气的实验室制取 跨学科实践活动 微型空气质量“检测站”的组装与使用 04·题型洞悉·考向预测 23 题型一 空气 考向01 空气组成的判断 考向02 空气中成分用途的判断 考向03 空气中成分用途与性质的对应关系 考向04 空气中氧气含量的测定 考向05 空气的污染与防治 题型二 氧气的性质 考向01 氧气性质的判断 考向02 物质在氧气（或空气）中燃烧的相关判断 题型三 氧气的制取 考向01 氧气的工业制法 考向02 实验室制取氧气的药品、装置和操作判断 考向03 制取氧气的实验探究 05·优题精选·练能提分 32 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 考点要求 2025年 2024年 2023年 课标要求 空气 T2 T16 T7 了解空气的主要成分；生态环境的保护，分析空气质量的信息，探讨空气质量变化原因 氧气的性质 T9 T9 T9 通过实验探究认识氧气的主要性质，认识物质的性质与用途的关系 氧气的制取 T22 T22 T22 初步学习氧气的实验室制法，归纳实验室制取气体的一般思路与方法 命题预测 1.空气常以选择题的形式考查，少数穿插于填空，考查命题点有空气各成分的体积分数、用途的判断；提高空气质量的措施；空气污染物的判断等，常以文字的形式出现。空气中氧气含量的测定以选择题或填空题的形式考查，考查命题点有实验药品的判断；实验现象和结论的判断；实验误差的分析等。 2.氧气的性质主要以选择题和填空题的形式考查，考查命题点有常见物质如：硫、木炭、铁丝、镁条等与氧气发生反应的实验现象和对氧气的认识的判断等。 3.实验室制取氧气常以探究题的形式考查，并且常与二氧化碳的制取及气体的检验与净化结合在一起考查，考查命题点有药品的选择及反应原理，仪器的名称及装置的选择，实验步骤及注意事项，气体的检验与验满，气体的除杂净化，万能瓶的使用等。 考点一 空气 一、空气的成分与用途 1．法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究空气成分，得出结论：空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的1/5。 2．空气的成分及其体积分数（大约） 空气成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 水蒸气和其它成分 体积分数 78% 21% 0.934% 0.034% 0.02% 3．空气各成分的用途 氮气 工业生产硝酸和氮肥，食品防腐，液态氮气用作制冷剂； O2供给呼吸，支持燃烧，钢铁冶炼，金属焊接； 稀有气体用作保护气，制作多用途电光源； 二、空气的污染与防治 1．目前计入空气污染指数的项目 气体：SO2、NO2、CO、O3，其中SO2、NO2会导致酸雨（pH<5.6） 固体：可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）→形成雾霾 2．空气污染指数越高，污染越严重。 3．空气污染的危害、保护 危害：严重损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡。全球气候变暖，臭氧层破坏和酸雨等。 保护：加强大气质量监测，改善环境状况，使用清洁能源，工厂的废气经处理过后才能排放，积极植树、造林、种草等。 1.(2025·天津西青·月考)通过实验测定了空气成分的科学家是（ ） A．牛顿 B．道尔顿 C．拉瓦锡 D．门捷列夫 【答案】C 【解析】A、牛顿发现了力学定律，不符合题意； B、道尔顿提出了原子论，不符合题意； C、拉瓦锡用定量的方法测定了空气的成分，得出空气是由氮气和氧气组成的，符合题意； D、门捷列夫发现了元素周期律并编制出元素周期表，不符合题意。故选C。 2.(2025·天津部分区·一模)通常情况下，空气中体积分数约占21%的气体是（ ） A．二氧化碳 B．稀有气体 C．氧气 D．氮气 【答案】C 【解析】A.二氧化碳约占空气体积分数的0.03%，故不符合题意； B.稀有气体约占空气体积分数的0.94%，故不符合题意； C.氧气约占空气中体积分数的21%，故符合题意； D.氮气约占空气中体积分数的78%，故不符合题意，故选C。 4.（2025·天津河北·二模）下列说法正确的是（ ） A．长期放置后不会分层的液体一定是溶液 B．人类利用的能量都是通过化学反应获得的 C．炒菜时油锅起火，可用锅盖盖灭 D．空气中含有氧气，因此空气可直接用于医疗急救 【答案】C 【解析】A、长期放置后不会分层的液体不一定是溶液，例如水长期放置也不会分层，但水是纯净物，不是溶液。溶液是均一、稳定的混合物，该选项错误； B、人类利用的能量不都是通过化学反应获得的，例如太阳能、风能、水能等是直接利用自然界的能量，没有发生化学反应，该选项错误； C、炒菜时油锅起火，用锅盖盖灭，原理是隔绝氧气，使燃烧无法继续，该选项正确； D、空气中虽然含有氧气，但空气中氧气含量约为21% ，不能直接用于医疗急救，医疗急救需要高纯度的氧气，该选项错误。故选C。 实验1 空气中氧气含量的测定 仪器、试剂 大集气瓶、酒精灯、燃烧匙、烧杯、弹簧夹、橡胶塞和导管；红磷、蒸馏水 基本思路 通过化学反应，除去混合物中的一种成分，再测定混合物在反应前后的体积或质量的变化。 实验原理 4P+5O2  2P2O5。 药品选择 ①一是该物质在空气中能够燃烧且只与氧气反应； ②二是该物质燃烧的生成物为固体或液体，不能是气体； 实验装置 实验步骤 a.在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份； b.用弹簧夹夹紧橡皮管； c.在燃烧匙内放入过量的红磷； d.点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧； e.待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹。 实验现象 ①红磷燃烧，产生大量白烟，并放出热量； ②待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，可以观察到烧杯中的水被吸入集气瓶，瓶内液面上升至刻度1附近。 实验结论 氧气约占空气总体积的1/5。 误差分析 结果明显偏小 ①红磷用量不足；②装置气密性不好；③未等集气瓶冷却至室温，就打开弹簧夹； 结果明显偏大 ①点燃红磷后伸入集气瓶速度太慢（未及时塞紧橡皮塞）；②未夹紧止水夹（未使用止水夹） 问题讨论 集气瓶内剩余气体的性质？ ①物理性质：无色无味的气体，难溶于水； ②化学性质：不能燃烧也不支持燃烧。 实验拓展 改变点燃方式 实验过程中不打开装置，使装置始终保持密闭，如图 改变测量方式 利用量筒或注射器等测量仪器，减小实验误差，使测定结果更加精确，如图 改变反应原理 如图，利用加热铜丝消耗装置中的氧气，实验过程中反复推拉两端注射器活塞的目的是使铜丝与空气中的氧气充分反应，玻璃管内发生反应的化学方程为2Cu+O22CuO 数字化实验 图1装置可用于测定空气中氧气的含量。 图2是实验过程中集气瓶内气压与时间的关系(该装置气密性良好，P0是集气瓶内初始气压)。 （1）P0时红磷没有点燃，气压没有变化； （2）P0~a段，点燃红磷后，气压增大的原因是红磷燃烧放热； （3）a~d段，红磷燃烧消耗集气瓶中的氧气，且反应结束后温度恢复至室温，但气压P小于P0的原因是氧气被消耗。 1.空气的各成分划分是按照体积分数，而不是质量分数。 2.二氧化碳会引起温室效应，但不是空气污染物，二氧化碳是空气的成分，是光合作用的原料。 3.用红磷测定空气中氧气的含量，红磷要过量，如果红磷量不足，会导致氧气不能被耗尽，导致空气中氧气的含量偏小。 4.烟与雾的区分：烟是固体小颗粒；雾是小液滴。例如：红磷（白磷）燃烧生成白烟，而不是白雾。 1.（2024·北京·中考真题）用如图所示装置进行实验，测定出空气中约占（按体积计算）。下列叙述不正确的是 A．②中瓶内空气的体积约为200mL B．可加热铁丝引燃铜匙中的白磷 C．白磷的作用是消耗②中瓶内的 D．最终注射器活塞移至约40mL刻度线处 【答案】D 【解析】A、根据题意打开胶塞，取出200mL水，②中瓶内空气的体积约为200mL，说法正确，不符合题意； B、铁具有良好的导热性，可加热铁丝引燃铜匙中的白磷，说法正确，不符合题意； C、白磷燃烧是与空气中氧气反应，能消耗瓶内的氧气，使容器内压强减小，打开弹簧夹，注射器活塞向左移动，移动的体积为消耗的氧气，说法正确，不符合题意； D、氧气约占空气体积的五分之一，瓶内空气体积约为 200mL，消耗的氧气约为 40mL，注射器活塞向左移动40mL，最终注射器活塞会移至约 100mL-40mL=60mL 刻度线处，说法错误，符合题意。故选D。 2.（2024·吉林·中考真题）为探究铜的化学性质，某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行下图所示实验，观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线图。其中终点D（203，6.15%）表示时间为203秒时，装置中氧气含量为6.15%。结合图示判断下列说法错误的是 A．加热前的空气样品中氧气含量为20.99% B．铜在加热条件下能与氧气发生化学反应 C．拐点C至终点D所对应的时间范围内，装置内物质的总质量逐渐减少 D．通过现象证据和数据证据，可以从定性和定量的视角分析得出合理解释 【答案】C 【解析】A、根据图示可知，加热前的空气样品中氧气含量为 20.99%，说法正确，不符合题意； B、加热过程中氧气含量减少，说明铜在加热条件下能与氧气发生化学反应，说法正确，不符合题意； C、在密闭装置中进行实验，化学反应遵循质量守恒定律。拐点 C 至终点 D 所对应的时间范围内，铜与氧气发生反应生成氧化铜，但装置内物质的总质量不变，说法错误，符合题意； D 、通过铜表面变黑的现象证据（定性）和氧气含量变化的数据证据（定量），可以从定性和定量的视角分析得出合理解释，说法正确，不符合题意。故选C。 考点二 氧气的性质 1．物理性质 物理性质 氧气 色、味、态（通常状况下） 无色、无味、气体 密度（标准状况下） 比空气略大 溶解性（通常状况下） 不易溶于水 在压强为1.01×105Pa时，氧气在-183 ℃时变为淡蓝色的液体，在-218℃时变为淡蓝色的雪花状固体。 2．化学性质 （1）具有助燃性质，氧气可以使带火星的木条复燃。 （2）氧气与常见物质的反应 物质 反应现象 化学方程式 操作注意 在空气中 在氧气中 碳 发红光，放热，生成使澄清石灰水变浑浊的气体 氧气中：发白光，放热，生成使澄清石灰水变浑浊的气体 C+O2CO2 木炭伸入瓶中时，要自上而下，缓慢伸入（目的使木炭与氧气充分反应） 硫 燃烧，发出微弱的淡蓝色火焰，放热，生成有刺激性气味的气体 燃烧得更旺，发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体 S+O2SO2 硫在氧气里燃烧，在集气瓶底要留少量水，目的：溶解吸收生成的二氧化硫，防止二氧化硫逸出污染环境 红磷 发出黄色火焰，放出热量、产生大量白烟 同空气 4P+5O22P2O5 氢气 产生 淡蓝 色火焰，放出热量 同空气 2H2＋O22H2O 点燃氢气之前必须验纯 铁 变红热，不燃烧 剧烈燃烧，火星四射，放热，生产黑色物质。 3Fe+2O2Fe3O4 铁丝用砂纸打磨（除去表面的氧化物）；在铁丝一端系一根火柴棒（引燃）；铁丝绕成螺旋状（预热未燃烧的的铁丝）；在瓶底加少量水或铺一层细沙（防止高温生成物使集气瓶炸裂）；燃着的铁丝不能接触瓶壁（防止炸裂瓶壁） 镁 剧烈燃烧，发出 耀眼的白光，放出热量，生成白色固体 燃烧更剧烈 2Mg＋O2 2MgO 3．氧气的制取 （1）氧气的工业制法（分离液态空气） ①原料：空气。 ②原理：利用液态氧气和液态氮气的沸点不同。——是物理变化。 利用液态氮的沸点比液态氧的沸点低的原理。先将空气在低温条件下加压变为液态，再将液态空气缓缓升温至左右，氮气首先达到沸点从液态空气里蒸发出来，剩下的主要就是液态氧了。 ③过程： ④贮存：氧气经加压后贮存在蓝色钢瓶中。 （2）氧气的实验室制取（见实验2） 1.(2025·天津耀华中学·月考)下列关于氧气性质的描述，错误的是（ ） A．在通常状况下，氧气是一种无色、无味的气体 B．氧气在低温高压时可变为液体或固体 C．氧气极易溶于水 D．氧气是一种化学性质比较活泼的气体 【答案】C 【解析】A、通常状况下氧气是一种无色无味的气体，说法正确； B、氧气在加压、降温会变成液体或固体，说法正确； C、氧气是一种不易溶于水的气体，说法错误； D、氧气可以与很多物质发生反应，所以氧气是一种化学性质比较活泼的气体，说法正确。故选C。 2.(2025·天津西青·二模)下列说法正确的是（ ） A．经过液化、蒸发从空气中得到氧气的过程是化学变化 B．破坏臭氧层会引起酸雨 C．洁净的空气是纯净物 D．氧气可用于医疗急救 【答案】D 【解析】A、经过液化、蒸发从空气中得到氧气的过程，只是状态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化，错误； B、破坏臭氧层会引起臭氧层空洞，二氧化硫会引起酸雨，错误； C、空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等多种物质，属于混合物，错误； D、氧气能供给呼吸，可用于医疗急救，正确。 故选D。 3．（2025·天津津南·三模）下列实验现象描述正确的是（ ） A．铜丝在空气中灼烧变成黑色氧化铜 B．红磷在空气中燃烧产生大量的白雾 C．硫在氧气中燃烧生成无色无味的气体 D．镁片与稀盐酸剧烈反应，产生大量气体，并放出热量 【答案】D 【解析】A、铜丝在空气中加热时，与氧气发生反应，生成氧化铜（CuO）。氧化铜是一种黑色固体，因此现象应该是铜丝表面会变黑。而不是变成黑色的氧化铜。A错误。 B、红磷在空气中燃烧产生大量的白烟，而不是白雾，B错误。 C、硫在氧气中燃烧时，生成二氧化硫气体。二氧化硫是无色的，但有强烈的刺激性气味，C错误。 D、镁片与稀盐酸反应生成氢气和氯化镁。反应过程剧烈，产生大量气泡（氢气），并且该反应是放热反应，会释放热量。D正确。故选D。 4.（2025·安徽亳州·月考）空气是一种宝贵的资源，人类探究空气的组成经历了漫长的历程。 （1）1772年，瑞典化学家舍勒提出空气由两种物质组成，并将不助燃的空气称为“浊空气”，助燃的空气称为“火空气”，其中“浊空气”的主要成分是 ，其可充入食品包装袋中防腐的原因是 。 （2）工业上利用空气制取氧气的流程如图所示。 ①分离空气得到氮气和氧气的过程，是利用了它们的 不同，发生的是 (填“物理变化”或“化学变化”)。 ②空气的质量对人类生存起重要作用，空气的污染物主要有 和 两类。请写出一种保护空气的做法： 。 【答案】（1）氮气 氮气化学性质不活泼（2）沸点 物理变化 有害气体 烟尘 使用清洁能源（合理即可） 【解析】（1）空气主要是由氮气与氧气组成的，“浊空气”不具有助燃性，故其主要成分为氮气； 氮气的化学性质不活泼（稳定），不易与其他物质发生反应，可用作保护气，故其可充入食品包装中防腐； （2）①分离空气得到氮气和氧气的过程，是利用了它们的沸点不同进行分离，氮气沸点低，首先蒸发出来； 此过程没有新物质产生，发生的是物理变化； ②空气的污染物主要有有害气体和烟尘两类。故填：有害气体；烟尘；保护空气的做法有：使用清洁能源，加强空气质 量监测，积极植树、种草等。 5．（2025·陕西咸阳·月考）空气是一种宝贵的资源。 （1）空气的组成： (填“门捷列夫”或“拉瓦锡”)最早得出了空气是由氧气和氮气组成的结论。 （2）空气的应用：①工业上分离液态空气制氧，利用的是液氧、液氮的 (填“沸点”或“密度”)不同。 ②空气中 (填“二氧化碳”或“稀有气体”)可用于航标灯。 （3）空气的保护：下列保护空气的措施合理的有______(填字母)。 A．大力推行并使用太阳能热水器 B．工业废气直接排放 C．提倡绿色出行，发展公共交通 【答案】（1）拉瓦锡（2）沸点 稀有气体（3）AC 【解析】（1）拉瓦锡最早通过实验得出了空气是由氧气和氮气组成的结论，所以应填拉瓦锡； （2）工业上分离液态空气制氧，是利用液氧、液氮的沸点不同，通过控制温度，使液氮先汽化，从而分离出液氧；稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可用于航标灯，所以应填稀有气体； （3）A、大力推行并使用太阳能热水器，太阳能是清洁能源，不会污染空气，有利于保护空气，该措施合理，此选项正确； B、工业废气直接排放，会污染空气，不利于保护空气，该措施不合理，此选项错误； C、提倡绿色出行，发展公共交通，可减少汽车尾气排放，有利于保护空气，该措施合理，此选项正确；故选AC。 实验2 氧气的实验室制取 1.实验室制取气体的装置 装置 类型 选择依据 拓展装置 发生装置 固体加热型 反应物是固体； 反应条件需要加热。 —— 固液不加热型 反应物是固体和液体； 反应条件不加热。 分液漏斗可以控制反应速率，节约药品。 收集装置 排水法 适合溶解性小； 不与水反应的气体 气体从短管进集气瓶，水从长管排出 向上排空气法 适合密度大于空气的气体； 且不与空气各成分反应 气体从长管进集气瓶，空气从短管排出 向下排空气法 适合密度小于空气的气体； 且不与空气各成分反应 气体从短管进集气瓶，空气从长管排出 各种装 置气密 性检查 将导管伸入水 中，手紧握容器外壁，观察导管口有　气泡冒出，松手后导管有一段液柱，则装置不漏气，反之漏气 用弹簧夹夹住乳胶管，往长颈漏斗内注入水，若长颈漏斗下端形成　一段稳定液柱，则装置不漏气 向长颈漏斗中加水使其下端浸入水中，用手捂容器外壁，伸入水中的导管口有气泡产生，则气密性良好 当缓缓拉活塞时，观察到有气泡产生，则气密性良好；当缓缓推活塞时，观察到长颈漏斗中形成一段液柱，则气密性良好 关闭分液漏斗活塞，缓缓拉注射器活塞，松手后，活塞回到原处，说明装置气密性良好 2.实验室制取氧气 制取方法 高锰酸钾制取氧气 过氧化氢制取氧气 反应原理 2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 2H2O22H2O＋O2↑ 依据：反应物状态及反应条件 发生装置 固体加热型 固液不加热型 依据：气体的溶解性及密度 收集装置 排水法 依据：氧气不易溶于水，且不与水反应 （何时开始收集？导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集。） 向上排空气法 依据：氧气密度比空气大，且不与空气的成分反应 操作步骤 检查装置气密性→装入药品→固定在铁架台上→点燃酒精灯进行加热→收集氧气→将导管从水槽中移离→熄灭酒精灯 简记为：茶(查)、装(庄)、定、点、收、利(离)、息(熄) 检查装置气密性→装入药品→收集氧气 实验讨论 1.实验结束后，为什么先将导气管移出水面，然后熄灭酒精灯？ 防止水槽中的水倒流回炽热的试管中，炸裂试管。 2.用高锰酸钾制取氧气时，试管口为什么塞一团棉花? 防止高锰酸钾粉末进入导气管。 验满方法 排水法：当集气瓶口有大量气泡冒出时，说明已收集满，否则未满； 向上排空气法：将带火星的木条靠近集气瓶瓶口，若木条复燃，说明已收集满，否则未满。 检验方法 将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，则为氧气；否则不是氧气。 1.实验现象与实验结论的区分：实验现象是能通过眼、耳、鼻、皮肤等感官直接感知的；实验结论则需要通过理性分析得出。如果在描述中出现生成物的名称，则该描述是实验结论，而不是实验现象。例如：镁燃烧时发出耀眼的白光（实验现象），生成氧化镁（通过分析产物得出的实验结论）。 2.氧气可支持燃烧（具有助燃性），但是不具有可燃性，不可用作燃料。 3.在标准状况下，氧气是无色无味的气体，液态氧和固态氧是蓝色的。 4.制取氧气选药品时，必须含有氧元素。 5.气体装置：读题时一定看清问的是装置（这时要选2部分，即发生装置和收集装置），还是发生装置或收集装置。发生装置的选取依据反应物状态和反应条件；收集装置的选取依据气体的密度和在水中的溶解性。 6.排水法收集气体，刚开始有气泡时，容器内还有空气，不能马上收集，要等导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集。 7.向上排空气法收集气体时，导管口要接近集气瓶底（目的：便于排净空气）。 8.氧气的检验是把带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃。一定要与验满分开，验满是把带火星的木条伸入集气瓶口，木条复燃。 9.分离液态空气制取氧气，是利用液态氮和液态氧的沸点不同，该过程是物理变化，没有新物质生成不要误认为是化学变化。 1．（2024·江苏南通）“实验室用H2O2、MnO2制取O2”涉及的实验装置及操作不正确的是 A．装入MnO2 B．制备O2 C．干燥O2 D．收集O2 【答案】B 【解析】A、取用粉末状药品，试管倾斜（或平放），用药匙或纸槽把药品送到试管底部，然后使试管直立起来，图中所示操作正确。 B、用图示装置制取氧气时，长颈漏斗的下端要伸入液面以下，以防生成的氧气由长颈漏斗逸出，图中所示操作错误。 C、用浓硫酸干燥氧气时，氧气应从长管通入，经浓硫酸干燥后由短管排出，图中所示操作正确。 D、氧气的密度比空气大，且与空气中的其他成分不反应，因此可采用向上排空气法来收集氧气，图中所示操作正确。故选：B。 2.（2025·天津·一模）化学是一门以实验为基础的科学。 （1）根据下列装置图回答： ①仪器a的名称： 。 ②实验室用高锰酸钾制取并收集氧气，应选用的装置为 （填序号），反应的化学方程式为 。 ③实验室用石灰石和稀盐酸制取并收集二氧化碳，应选用的装置为 （填序号），反应的化学方程式为 ；将生成的二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，观察到溶液由紫色变成 色。 （2）下列选项中，对相应实验描述正确的是 （填序号）。 选项 A B C 实验 实验描述 蜡烛由低到高依次熄灭，说明通常状况下二氧化碳不燃烧，不支持燃烧，密度比空气的大 有气泡冒出，触摸试管外壁，感觉放热，说明化学反应在生成新物质的同时，一定放出热量 水溶液呈紫色，汽油的颜色不变，说明同一物质在不同溶剂中溶解性不同 【答案】（1）试管 AC（或AE） BC 红（2）AC 【解析】（1）①由图可知，仪器a的名称为：试管； ②实验室用高锰酸钾制取并收集氧气，属于固体加热反应，发生装置为A，由于氧气不易溶于水，密度比空气大，可用排水法或向上排空气法收集，所以收集装置为C或E。高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，反应的化学方程式为：； ③实验室用石灰石和稀盐酸制取并收集二氧化碳，反应物状态是固态和液态，反应条件是常温，发生装置为B，由于二氧化碳能溶于水，密度比空气大，可用向上排空气法收集，所以收集装置为C。石灰石主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为；将生成的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，碳酸呈酸性，能使紫色石蕊溶液变红，故观察到溶液由紫色变成红色； （2）A、由于通常状况下二氧化碳不燃烧，不支持燃烧，密度比空气的大，所以二氧化碳倾倒入烧杯中，烧杯中蜡烛由低到高依次熄灭，故选项说法正确； B、将盐酸加入金属镁中，镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，故有气泡冒出；触摸试管外壁，感觉放热说明反应放出热量，即化学反应在生成新物质的同时，伴随着能量变化，但并不是所有的化学反应都会放出热量，如碳和二氧化碳在高温条件下生成一氧化碳为吸热反应，故选项说法错误； C、将高锰酸钾加入水和汽油中水溶液呈紫色，汽油的颜色不变，说明高锰酸钾能溶于水，但不溶于汽油，说明同一物质在不同溶剂中溶解性不同，故选项说法正确；故选：AC。 跨学科实践活动 微型空气质量“检测站”的组装与使用 1.某中学进行微型空气质量“检测站”的组装与使用活动。 活动一：了解城市空气质量 （1）如图1为该城市9月8日的空气质量情况。图中的“X”代表 （填字母）。 a.氮气    b.氧气    c.二氧化碳    d.二氧化氮 （2）9月8日空气主要污染物浓度最高的物质为 。该物质属于 （填“单质”或“氧化物”）。 （3）空气质量报告中所列的空气质量级别越 （填“高”或“低”），空气质量越好。 （4）二氧化硫主要来源于含硫物质的燃烧，请写出硫燃烧的符号表达式 。 活动二：检测某小区地下车库中的有害气体 【测定实验】实验小组用微型空气质量“检测站”测得某小区地下车库中一氧化碳浓度如图2所示。 （5）一氧化碳浓度最大的时间段是 （填“t1~t2”“t2~t3”或“t3~t4”）。 （6）在地下车库里确定5个位置进行取样。以下取样位置设定合理的是______。 A． B． C． 活动三：成果分享 （7）同学们通过项目化学习，了解了微型空气质量“检测站”的组装和使用、有害气体的检测等，他们一起制作了保护空气倡议书，请你将其补充完整。 保护空气倡议书 为了使天空更蓝，人类正在积极行动，我们能做的很多，比如，其中一种保护空气的具体做法是 。 【答案】（1）d （2）臭氧/O3 单质 （3）低 （4） （5）t1~t2 （6）B （7）乘坐绿色交通上学 【解析】（1）a、氮气是空气的主要成分，不是空气污染物，选项不符合题意； b、氧气是空气的主要成分，不是空气污染物，选项不符合题意； c、二氧化碳是空气的成分之一，无毒，不是空气污染物，选项不符合题意； d、二氧化氮有毒，属于空气污染物，选项符合题意； 故选d； （2）由图可知，长春9月8日空气主要污染物浓度最高的物质为臭氧或O3； 臭氧由氧元素组成，属于单质； （3）空气质量报告中所列的空气质量级别越低，空气质量越好； （4）硫燃烧生成二氧化硫，符号表达式为； （5）由小区地下车库中一氧化碳浓度图可知，一氧化碳浓度最大的时间段是t1～t2； （6）取样位置应均匀分散开，不能过于集中，故应选择B处； （7）为了使天空更蓝，人类正在积极行动，作为中学生，我们可以乘坐绿色交通上学等方式来保护空气。 2.随着环保意识的提高，人们对空气质量越来越关注。某实践活动小组在老师的带领下，对空气质量检测等开展了一系列项目式学习。 活动一：了解空气质量指数所表示的含义 空气质量指数(Air Quality Index，简称AQ1)是定量描述空气质量状况的指数，分为六级，相对应空气质量的六个级别，其数值越大，说明空气污染状况越严重。 【思考分析】 （1）如图1是该日太原市的空气质量情况，该日的空气质量为 (填“优”“良”或“轻度污染”)。 【资料】酸雨的形成主要是由于大气中存在的酸性物质，主要是化石燃料的使用或汽车尾气的排放会产生大量的二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO)等。这些物质在大气中经过一系列化学反应，最终形成硫酸（H2SO4）和硝酸（HNO3），随着雨水降落到地面，从而形成酸雨。 （2）空气中二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO)的主要来源是 ，所引起的环境问题是 。 活动二：认识微型空气质量“检测站” 【查询网络】微型空气质量检测系统用于实时、准确检测室外空气污染物，其结构如图2。 【交流思考】 （3）太阳能板工作时进行的能量转化是 。 活动三；调查微型空气质量“检测站” 【进行实践】同学们找到一个微型空气质量检测站，观察并记录不同时间显示的数据如表： 二氧化氮/µg 臭氧/µg 一氧化碳/µg 22.0 158.0 3.26 【交流思考】 （4）除显示器显示的内容外，还需要检测的空气污染物有 (写一种)。 活动四：进行实践 同学们对某工厂附近的空气质量感到好奇，调研发现工厂为了获得充足的能量，长期采用燃煤技术。于是同学们猜测该废气中含有二氧化硫。 【查阅资料】二氧化硫是有刺激性气味的气体，能使澄清石灰水变浑浊，也能使品红溶液褪色。 【设计并进行实验】 （5） 实验操作 实验现象 实验结论 收集一瓶工厂排放的气体，加入品红溶液，振荡 废气中含有二氧化硫 【反思评价】 （6）不选用澄清石灰水检验二氧化硫的原因是 。 活动五：提出空气质量改进方案 【分享成果】 （7）“绿水青山就是金山银山。”为了保护人类赖以生存的空气，请你和兴趣小组同学思考，我们自己在校园中能做什么？ 。 【答案】（1）轻度污染（2）化石燃料燃烧/汽车尾气 酸雨（3）太阳能转化为电能（4）SO2/PM2.5 （5）品红溶液褪色（6）二氧化硫、二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊（7）节约用电（合理即可） 【解析】（1）据图可知，空气污染指数是108，属于轻度污染； （2）化石燃料的使用或汽车尾气的排放会产生大量的二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO)等，最终可能导致酸雨； （3）太阳能电池板进行能量转化，其能量转化方式是将太阳能转化为电能； （4）在计入空气污染指数的项目中有二氧化硫、氮氧化合物、可吸入颗粒物、臭氧、一氧化碳等，故还需要检测这些物质； （5）由于二氧化硫能使品红褪色，实验结论中指出废气中含有二氧化硫，故混合气体通入品红溶液中，可观察到溶液褪色； （6）二氧化硫、二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊 （7）在学校生活中可通过节约用电等措施来保护空气。 3.空气是人类赖以生存的物质基础。某校社会实践小组的同学在老师指导下，组装了一个微型空气质量“检测站”，对当地空气质量状况展开了项目化学习。 任务一：认识空气质量检测的意义 【网络查询】空气质量检测有助于我们及时掌握空气质量状况，以便空气被污染时能及时采取应对措施，减小危害。 【小组交流】 （1）有害气体和 排放到空气中会对空气造成污染。 （2）空气污染的危害有 (写一点)。 任务二：使用微型空气质量“检测站” 【社会实践】同学们利用组装的微型空气质量“检测站”，在一家工厂附近进行了为期一周的空气质量检测，结果如图所示。 【分析评价】 （3）该工厂附近一周内(7月11日~7月17日)空气质量最好的一天是 ，这一天空气质量指数出现差异可能与 (写一种)有关。 任务三：探究污染物中有害气体成分 【走访调查】该工厂长期使用煤作燃料，煤主要含有碳元素，还含有少量硫、氮等元素。 【提出问题】工厂周围的空气中是否含有二氧化硫？ 【查阅资料】二氧化硫能使澄清石灰水变浑浊，也能使红色的品红溶液褪色。 【实验准备】用塑料袋收集该工厂附近的空气备用。 【进行实验】 （4）设计实验方案，探究工厂附近空气中是否含有二氧化硫。 实验方案 实验操作 实验现象 实验结论 方案一 将收集的空气样品通入少量 中，振荡 变浑浊 含有二氧化硫 方案二 将收集的空气样品通入少量品红溶液中，振荡红色 褪去 【反思评价】 （5）同学们对方案一产生质疑，理由是 。 （6）煤燃烧时生成二氧化硫的化学方程式为 。 任务四：制定改善空气质量行动计划 【制定计划】 （7）通过项目化学习，大家体会到科学、技术与社会的相互关系，制定出改善空气质量的诸多行动计划，如： 。 【成果分享】同学们采用演讲、制作海报等形式，在社区宣传环保知识，让更多人参与到改善空气质量的行动中，让蓝天常在，空气常新。 【答案】（1）烟尘（2）损害人体健康(或影响作物生长，或破坏生态平衡)（3）7月13日 风速(或降雨) （4）澄清石灰水（5）二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊（6）（7）积极植树、种草(或随手关灯等) 【解析】（1）空气污染物包括有害气体和烟尘，故应填烟尘； （2）空气污染导致空气质量下降，影响人的身体健康，空气中的二氧化硫过多会导致酸雨，破坏土壤结构，影响作物生长等； （3）空气质量指数越小，空气质量越好，故空气质量最好的是7月13日； 风速和降雨都会改变空气中气体成分，故这一天空气质量指数出现差异可能与风速或降雨有关； （4）二氧化硫和氢氧化钙反应生成微溶的硫酸钙，故推测实验操作是将气体样品通入到澄清石灰水中； （5）二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊，空气中含有二氧化碳，可能会影响二氧化硫的检测； （6）硫燃烧生成二氧化硫，反应的方程式为； （7）为了保护人类赖以生存的环境，我们要积极植树，节约用电、绿色出行等。 题型一 空气 ►考向01 空气组成的判断 【典例】（2025·天津·一模）通常情况下，空气中体积分数约占21%的气体是（ ） A．二氧化碳 B．稀有气体 C．氧气 D．氮气 【答案】C 【解析】A.二氧化碳约占空气体积分数的0.03%，故不符合题意； B.稀有气体约占空气体积分数的0.94%，故不符合题意； C.氧气约占空气中体积分数的21%，故符合题意； D.氮气约占空气中体积分数的78%，故不符合题意，故选C。 【变式】（2024·辽宁）空气的成分按体积计算，含量最高的是（ ） A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体 【答案】B 【解析】空气的成分按体积计算，大约 是：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化 碳0.03%、其他气体和杂质0.03%；空气的成分按体积计算，含量最高的是氮气。 故选B。 ►考向02 空气中成分用途的判断 【典例】（2025·天津西青·二模）下列关于空气的说法错误的是（ ） A．空气中氮气的体积分数为78% B．二氧化碳是空气污染物，也是重要的资源 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】B 【解析】A、按体积计算，空气中氮气约占 78%，该说法正确； B、二氧化碳是空气的组成成分之一，虽然二氧化碳会导致温室效应，但它不属于空气污染物；同时，二氧化碳可用于灭火、作气体肥料、制取化工产品等，是重要资源，该说法错误； C、氧气能参与生物体内的呼吸作用，为生物生命活动提供能量，能供给生物呼吸，该说法正确； D、树木能吸附空气中的灰尘、吸收有害气体等，植树造林可以净化空气，改善空气质量，该说法正确。故选B。 【变式】【新素材】（2024·海南）“蛟龙”号载人潜水器在深海工作时，携带的气体中能供给呼吸的是（ ） A．氧气 B．氮气 C．水蒸气 D．二氧化碳 【答案】A 【解析】A、氧气能供给呼吸和支持燃烧等，故选项正确； B、氮气做保护气、冷冻麻醉剂等，不能供给呼吸，故选项错误； C、水蒸气不能供给呼吸，故选项错误； D、二氧化碳可以灭火、做化工原料等，不能供给呼吸，故选项错误。故选A。 ►考向03 空气中成分用途与性质的对应关系 【典例】空气由多种物质组成，是一种宝贵的资源。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，可用来灭火 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．二氧化碳气体密度比空气大，可用于人工降雨 【答案】C 【解析】A、氧气能支持燃烧，可作助燃剂，故A错误； B、稀有气体通电会发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源，故B错误； C、氮气的化学性质不活泼，可作保护气，故C正确； D、固体二氧化碳升华吸热，可用于人工降雨，故D错误。故选C。 【变式】（2024·江苏徐州节选）徐州是汉文化历史名城。 博物馆用氮气作保护气保存珍贵文物，因为氮气的化学性质 。 【答案】不活泼 【解析】氮气化学性质不活泼，因此可以用作保护气，保存文物。 ►考向04 空气中氧气含量的测定 【典例】(2025·天津武清雍阳中学·月考)用如图所示装置测定空气中氧气含量。在玻璃管中放入过量铜粉，管中的空气体积为50mL，将活塞拉至30mL，点燃酒精灯，反复推拉注射器和挤压气球，待充分反应后，冷却至室温，将气球中的气体全部挤入玻璃管，此时注射器的活塞停在14mL刻度处。下列说法错误的是（ ） A．用碳粉代替铜粉不能达到实验目的 B．铜粉过量是为了使装置内的氧气完全反应 C．实验测得空气中氧气的体积分数为17.5% D．未冷却至室温即读取注射器度数会导致实验结果偏大 【答案】CD 【解析】A、碳粉燃烧生成二氧化碳气体，虽然消耗了氧气，但又生成了新的气体，会使装置内压强变化不大，无法准确测定空气中氧气的含量，所以用碳粉代替铜粉不能达到实验目的，选项说法正确，不符合题意； B、铜粉过量是为了确保能将装置内的氧气完全反应，这样才能准确测定空气中氧气的含量，选项说法正确，不符合题意； C、玻璃管中空气体积为50mL，注射器内空气体积为30mL，则装置内空气总体积为50+30=80mL；反应后注射器活塞停在14mL刻度处，说明消耗氧气的体积为30−14=16mL；则实验测得空气中氧气的体积分数为，而不是17.5%，选项说法错误，符合题意； D、未冷却至室温即读取注射器读数，由于气体受热膨胀，会导致读取的剩余气体体积偏大，从而使计算出的氧气含量偏小，即会导致实验结果偏小，选项说法错误，符合题意。故选CD。 【变式】（2024·江苏宿迁）以下是利用铜、铁等物质进行的实验，请回答下列问题。 （1）图1是“测定空气中氧气含量”的实验。 ①该实验原理的化学方程式是 。 ②注射器在该实验中的作用是 （写出一点即可）。 【答案】（1） 便于推动注射器活塞，使铜丝与氧气充分反应或可以通过注射器活塞的移动直观地显示出装置内压强的变化等（合理即可） 【解析】（1）①铜在加热条件下与氧气反应生成氧化铜，容器内压强减小，注射器的活塞在大气压的作用下，向右移动，容器内气体减少的体积为空气中氧气的体积，化学方程式为：； ②注射器在该实验中的作用有：便于推动注射器活塞，使铜丝与氧气充分反应；可以通过注射器活塞的移动直观地显示出装置内压强的变化等。 ►考向05 空气的污染与防治 【典例】（2024·海南）小冰参加学校科学实践活动，设计并组装一个微型空气质量“检测站”来监测校园里 的空气质量。下列不属于空气质量监测污染物的是（ ） A．CO2 B．SO2 C．NO2 D．PM2.5 【答案】A 【解析】空气污染物包括：一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、可吸入颗粒物、细颗粒物，PM2.5属于细颗粒物，而CO2是空气的成分之一，不属于空气质量监测污染物，故选：A。 【变式】（2024·北京）为防治大气污染，下列做法不可行的是（ ） A．加强扬尘管控 B．使用清洁能源 C．直接排放工业废气 D．加强大气质量监测 【答案】C 【解析】A、加强扬尘管控，可以减少空气污染，保护环境，不符合题意； B、使用清洁能源，可以减少化石燃料的使用，减少污染物的排放，保护环境，不符合题意； C、直接排放工业废气，会污染空气，符合题意； D、加强大气质量监测，可以减少空气污染，保护环境，不符合题意。故选C。 题型二 氧气的性质 ►考向01 氧气性质的判断 【典例】（2024·广西）潜水员水下作业时需要携带氧气瓶，这是因为氧气（ ） A．无色无味 B．密度比空气大 C．能支持燃烧 D．能供给呼吸 【答案】D 【解析】潜水员水下作业时需要携带氧气瓶，这是因为氧气能供给呼吸，与氧气无色、无味、密度比空气大、能支持燃烧无关，故选：D。 【变式】氧气是维持生命的重要物质。下列说法正确的是 A．保持氧气化学性质的最小微粒是氧原子 B．氧气能支持燃烧，是一种重要的燃料 C．氧气能供给呼吸，与体内的物质反应释放能量，维持生命活动 D．实验室制氧气时过氧化氢中氧元素全部转化为氧气 【答案】C 【解析】A、氧气是由氧分子构成的，根据分子是保持物质化学性质的最小粒子，所以保持氧气化学性质的最小微粒是氧分子，而不是氧原子，该说法错误； B、氧气能支持燃烧，具有助燃性，但它本身不能燃烧，不属于燃料，该说法错误； C、氧气能参与人体的呼吸作用，与体内的物质发生氧化反应，释放出能量，从而维持生命活动的正常进行，该说法正确；   D、过氧化氢（H2O2）在二氧化锰催化作用下分解生成水（H2O）、氧气（O2），过氧化氢中的氧元素一部分转化到了水中，并非全部转化为氧气，该说法错误。   故选：C。 ►考向02 物质在氧气（或空气）中燃烧的相关判断 【典例】（2025·天津滨海新·二模）下列实验现象描述正确的是（ ） A．木炭燃烧后生成黑色固体 B．铁丝在氧气中燃烧时火星四射 C．硫在氧气中燃烧生成无色无臭气体 D．红磷在空气中燃烧产生大量的白雾 【答案】B 【解析】A、木炭燃烧不生成固体，故说法错误； B、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体，故说法正确； C、硫在氧气中燃烧，产生一种具有刺激性气味的气体，故说法错误； D、红磷在空气中燃烧，产生大量白烟，故说法错误。故选：B。 【变式01】（2024·北京）下列关于Fe在O2中燃烧的反应叙述不正确的是（ ） A．放出热量 B．生成黑色固体 C．反应前后固体质量相等 D．参加反应的Fe与生成物中铁元素质量相等 【答案】C 【解析】A、铁在氧气中燃烧放出大量的热，故叙述正确； B、铁在氧气中燃烧生成黑色固体四氧化三铁，故叙述正确； C、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，根据质量守恒定律，反应后生成四氧化三铁的质量等于参加反应的铁丝和氧气的质量之和，故反应后固体质量增加，故叙述错误； D、根据质量守恒定律，反应前后元素的质量不变，所以参加反应的Fe与生成物中铁元素质量相等，故叙述正确。故选C。 【变式02】（2024·山东枣庄）关于氧气性质的实验，下列现象与化学方程式均正确的是（ ） 选项 实验 现象 化学方程式 A 木炭在氧气中燃烧 发出红光，生成黑色固体 B 铁丝在氧气中燃烧 火星四射，生成黑色固体 C 镁带在空气中燃烧 发出耀眼的白光，生成白色固体 D 红磷在空气中燃烧 产生黄色火焰，生成黄烟 【答案】B 【解析】A、木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，现象不正确；碳燃烧生成二氧化碳，方程式正确，该选项不符合题意。 B、铁丝在氧气中，剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，现象正确；铁丝燃烧生成四氧化三铁，方程式正确，该选项符合题意。 C、镁燃烧时发出耀眼的白光，生成白色固体，现象正确；镁燃烧生成氧化镁，氧化镁的化学式为MgO，正确的方程式为，该选项不符合题意。 D、红磷燃烧，产生黄色火焰，产生大量白烟，现象不正确；红磷燃烧生成五氧化二磷，正确的方程式为，该选项不符合题意。故选B。 考点三 氧气的制取 ►考向01 氧气的工业制法 【典例】（2025·陕西榆林·月考）空气是一种宝贵的资源，人类探究空气的组成经历了漫长的历程。 （1）1772年，瑞典化学家舍勒提出空气由两种物质组成，并将不助燃的空气称为“浊空气”，助燃的空气称为“火空气”，其中“浊空气”的主要成分是 ，其可充入食品包装中防腐的原因是 。 （2）1892年，英国物理学家瑞利在制备氧气时发现了稀有气体。请写出稀有气体的一种用途： 。 （3）现代工业通常利用液态空气制取氧气，其流程如图所示。 分离液态空气制取氧气的过程，利用了液氮、液氧的 不同。 【答案】（1）氮气 常温下，氮气化学性质稳定、无毒（2）作霓虹灯的填充气体（合理即可）（3）沸点 【解析】（1）空气主要是由氮气与氧气组成的，“浊空气”不具有助燃性，故其主要成分为氮气；氮气的化学性质不活泼（稳定），不易与其他物质发生反应，可用作保护气，故其可充入食品包装中防腐； （2）稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可作霓虹灯的填充气体； （3）分离液态空气制取氧气的过程，利用了液氮、液氧的沸点不同。 【变式】【新情境】（2024·四川乐山）氨气是生产氮肥的重要原料，合成氨工业的发展很大程度上解决了全球粮食不足的问题．一种以水煤气和空气为主要原料，生产和物质X的工艺流程如图所示（部分反应条件已略去）。 回答下列问题： （1）工业上利用氧气和氮气的 不同，分离液态空气获得氮气。 （2）根据信息，写出“步骤①”水煤气中的和水蒸气在催化剂条件下发生反应的化学方程式 。 （3）“物质X”为 。 （4）氨的催化氧化是硝酸工业的基础，该反应的化学方程式为：，则R的化学式为 。 【答案】（1）沸点（2）（3）碳酸氢钾溶液/（4） 【分析】水煤气中的一氧化碳和水蒸气在催化剂条件下反应生成二氧化碳和氢气，二氧化碳与碳酸钾溶液反应生成碳酸氢钾，则物质X是碳酸氢钾，氢气和氮气在一定条件下反应生成氨气。 【解析】（1）工业上利用氧气和氮气的沸点不同，分离液态空气获得氮气。 （2）步骤①”水煤气中的和水蒸气在催化剂条件下发生反应生成二氧化碳和氢气，该反应化学方程式：。 （3）二氧化碳与碳酸钾溶液反应生成碳酸氢钾，则物质X是碳酸氢钾。 （4）依据化学变化前后原子的个数和种类不变可知：，反应前：4个氮原子、12个氢原子、10个氧原子；反应后：12个氢原子、6个氧原子，则4R中含有4个氮原子、4个氧原子，R的化学式：NO。 ►考向02 实验室制取氧气的药品、装置和操作判断 【典例】（2024·江苏常州）下列用高锰酸钾固体制取氧气的系列操作中正确的是 A．取用药品 B．加热药品 C．收集氧气 D．氧气验满 【答案】C 【解析】A、取用粉末状药品时，试管倾斜，用药匙或纸槽把药品送到试管底部，然后使试管直立起来，故选项错误； B、给试管中的固体加热时，试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流，炸裂试管，故选项错误； C、氧气的密度比空气大，可用向上排空气法收集氧气，故选项正确； D、氧气具有助燃性，氧气验满：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已经集满，不能伸入集气瓶内，故选项错误；故选：C。 【变式】（2024·江苏扬州）实验室用制取并用排水集气法收集较纯净的。下列实验操作的先后顺序合理的是 A．检查装置气密性时，先用手握住试管，再将导管的一端伸入水中 B．先向试管中加入固体，再检查装置气密性 C．实验时，先将导管伸入集气瓶中，再点燃酒精灯 D．气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯 【答案】D 【解析】A、检查装置的气密性时，应先将导管的一端伸入水中，然后用手紧握试管，观察导管口是否有气泡冒出，有气泡冒出，说明装置气密性良好，不符合题意； B、应先检查装置的气密性，然后向试管中加入高锰酸钾固体，防止装置漏气，浪费药品，不符合题意； C、实验时，先点燃酒精灯，待导管口气泡连续均匀冒出时，再将导管伸入集气瓶中开始收集氧气，因为一开始排出的是空气，不符合题意； D、气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水倒流，炸裂试管，符合题意。故选D。 ►考向03 制取氧气的实验探究 【典例】（2024·北京）选用如图装置进行的制取实验。 （1）用制取的化学方程式为 ，发生装置是 （填序号）。 （2）用向上排空气法收集的原因是 。 （3）用带火星的木条检验已收集满，现象是 。 【答案】（1）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ A （2）氧气密度大于空气 （3）将带火星的木条放于集气瓶口，若木条复燃，则氧气集满 【解析】（1）高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式是2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，该反应的反应物是固体，反应条件是加热，属于固体加热型，发生装置是A； （2）氧气密度大于空气，可用用向上排空气法收集； （3）氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，检验其收集满的方法是将带火星的木条放于集气瓶口，若木条复燃，则氧气集满。 【变式】（2024·内蒙古呼和浩特）下图是实验室制取气体的常用装置，请回答相关问题。 （1）实验室用高锰酸钾制取氧气，根据图1选择发生和收集装置 （填字母），在加入药品前应进行的操作是 。 （2）小柯自制了如图2的简易供氧器，反应的化学方程式为 。图2中甲的设计优点是 。 【答案】（1）AC/AE 检查装置气密性（2） 可以控制反应的发生和停止 【解析】（1）实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气是固体加热型反应，发生装置选A，氧气密度比空气略大，可用C向上排空气法收集，氧气不易溶于水，可用E排水法收集，则选择的发生装置和收集装置组合是AC或AE；为了防止装置漏气，在加入药品前应进行的操作是检查装置气密性； （2）过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为：；利用可以抽拉的线绳，可以实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离，这样设计的优点是可以控制反应的发生和停止。 1.（2025·天津宝坻·模拟预测）关于下列实验现象描述中，错误的是（ ） A．红磷在空气中燃烧，会产生大量的白烟 B．一氧化碳在空气中燃烧产生蓝色火焰，放出热量 C．硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰，有刺激性气味气体生成 D．细铁丝在氧气中剧烈燃烧火星四射，生成四氧化三铁 【答案】D 【解析】A、红磷燃烧放出热量，产生大量白烟，选项正确； B、一氧化碳在空气中燃烧产生蓝色火焰，放出热量，选项正确； C、硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰，有刺激性气味气体生成，选项正确； D、生成四氧化三铁，属于实验结论，不是现象，选项错误。故选D。 2.（2025·天津东丽·模拟预测）归纳推理是学习化学的重要方法之一。下列有关事实的推理，结论合理的是（ ） 事实 结论 A 盐酸、稀硫酸都能使紫色石蕊试液变红 它们所含的阳离子全部都是 B 白磷和红磷均是由磷元素组成的单质 白磷和红磷属于同一种物质 C 在“测定空气中氧气含量”的实验中，集气瓶内水平面上升约1/5 氧气约占空气总质量的1/5 D Al制品的耐腐蚀性比Cu制品强 Al的活泼性小于铜 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解析】A、盐酸、稀硫酸中所含的阳离子全部都是H+，均呈酸性，都能使紫色石蕊试液变红，故选项说法正确； B、决定物质种类的是物质的组成和结构，白磷和红磷均是由磷元素组成的单质，其组成元素相同，但是结构不同，因而是两种不同的物质，故选项说法错误； C、在“测定空气中氧气含量”的实验中，集气瓶内水平面上升约，证明氧气约占空气总体积的，故选项说法错误； D、Al制品的耐腐蚀性比Cu制品强，是因为铝在常温下就能与空气中的氧气反应，生成致密的氧化铝薄膜，阻止铝的进一步锈蚀，故选项说法错误；故选：A。 3.（2024·天津·中考真题）下列对实验现象的描述正确的是（ ） A．红磷在空气中燃烧，产生大量白雾 B．硫在空气中燃烧，发出蓝紫色火焰 C．木炭在空气中充分燃烧，生成二氧化碳 D．过氧化氢溶液中加入二氧化锰，迅速产生大量气泡 【答案】D 【解析】A、红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，而不是白雾，错误； B、硫在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰；在氧气中燃烧，发出蓝紫色火焰，错误； C、木炭在空气中充分燃烧，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，生成二氧化碳是实验结论而不是实验现象，错误； D、过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下迅速分解，产生大量气泡，正确。故选D。 4．（2022·天津·中考真题）下列对实验现象的描述正确的是（ ） A．硫在空气中燃烧发出蓝紫色火焰 B．氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰 C．磷在空气中燃烧生成五氧化二磷 D．铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧 【答案】B 【解析】A、硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，而硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，故选项实验现象的描述不正确； B、氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，故选项实验现象的描述正确； C、磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，是实验结论，而不是实验现象，故选项实验现象的描述不正确； D、铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中，若不点燃，不会剧烈燃烧，故选项实验现象的描述不正确。故选B。 5．（多选）（2024·天津河西·二模）下列实验设计能达到实验目的的是（ ） A．验证质量守恒定律 B．探究白磷和红磷的着火点高低 C．测定空气中氧气的含量 D．探究铁钉生锈时氧气是否参与反应 A．A B．B C．C D．D 【答案】BD 【解析】A、红磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，通过导气管能与外界空气相通，不能直接用于验证质量守恒定律，实验设计不能达到实验目的； B、铜片上的白磷、红磷均能与氧气接触，白磷燃烧，红磷不燃烧，说明燃烧温度要达到可燃物的着火点，实验设计能达到实验目的； C、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，消耗氧气，但增加了新的气体，没有形成压强差，不能用来测定空气中氧气含量，实验设计不能达到实验目的； D、第一支试管中的铁钉能与氧气、水充分接触，第二支试管中的铁钉只能与水接触，一段时间后，第一支试管中的铁钉生锈，第二支试管中的铁钉没有生锈，可用于探究铁生锈条件之一是与氧气接触，实验设计能达到实验目的；故选：BD。 6.(2025·天津武清区光明道中学·月考)如图所示，过氧化氢（H2O2）在催化剂二氧化锰（MnO2）的作用下，迅速分解放出大量氧气（O2），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 【解析】过氧化氢在二氧化锰的催化作用下迅速分解产生大量氧气，使瓶内压强增大。充气气球内的气体在瓶内压强增大的情况下会被压出，导致气球缩小，会推动红墨水向左移动。故选B。 7.(2025·天津武清区杨村第五中学·月考)某同学测试各种物质在纯净的氧气中燃烧的实验如图所示。 （1）准备实验：用玻璃片盖住收集满氧气的集气瓶时，应该用玻璃片的 （选填“光滑面”或“磨砂面”）与集气瓶口接触； （2）进行实验：图示实验中，有火焰产生的是 （填实验编号）； （3）实验B和C都需要实验前在集气瓶底部放少量的水请分别写出其原因B： ；C： ； （4）以上三个反应有许多共同点，请写出其中一点： 。 【答案】（1）磨砂面（2）B（3）吸收二氧化硫，防止污染空气 防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底（4）均是氧化反应（合理即可） 【解析】（1）用玻璃片盖住收集满氧气的集气瓶时，应该用玻璃片的磨砂面与集气瓶口接触，这样盖的比较紧密； （2）木炭在氧气中燃烧，发出白光，硫粉在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，故有火焰产生的是B； （3）实验B中硫粉在氧气中燃烧生成二氧化硫，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，故在集气瓶底部放少量水的原因是：吸收二氧化硫，防止污染空气； 实验C中铁丝在氧气中燃烧，放出大量的热，在集气瓶底部放少量水的原因是：防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底； （4）实验A中木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，实验B中硫粉在氧气中燃烧生成二氧化硫，实验C中铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，这三个反应均是物质与氧气的反应，均属于氧化反应，均符合“多变一”的特点，均属于化合反应，均放出热量等。 8.(2025·天津杨村第十一中学·月考)实验室制取氧气的实验装置如图所示。 （1）写出图中仪器的名称：① ；② 。 （2）实验室用过氧化氢制取氧气的文字表达式为 。 （3）加热高锰酸钾制氧气选择的发生装置是 。实验结束发现水槽中水显红色，造成这一现象的原因是 。集满氧气的集气瓶应 （填“正”或“倒”）放在桌面上。 （4）若用E装置收集氧气，当 时开始收集；能用D装置收集氧气的原因是 。 （5）实验时用E装置收集到的氧气不纯，可能的原因是 。 （6）甲烷是最简单、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）试管 集气瓶（2）（3）A 试管口没放棉花团 正 （4）有连续均匀气泡冒出 氧气的密度比空气略大（5）集气瓶装水时没有装满（6）AE 【解析】（1）由图可知，仪器①为试管，②为集气瓶； （2）过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下反应生成水和氧气，文字表达式为：； （3）实验室用高锰酸钾制氧，应选用固体加热型发生装置，故选A； 用高锰酸钾制氧气结束后，发现水槽中的水变红了，可能原因是：试管口没有塞棉花，导致高锰酸钾颗粒从导管进入水槽，溶于水形成高锰酸钾溶液； 氧气的密度比空气大，集满氧气的集气瓶应正放在桌面上； （4）若用E装置以排水法收集氧气，当有连续均匀气泡冒出时开始收集，不能产生气体就立即收集，因为开始排出的气体中含有装置中的空气； 氧气密度比空气略大，所以能用D装置以向上排空气收集； （5）实验时用E装置收集到的氧气不纯，可能是因为集气瓶装水时没有装满，造成收集的气体与原瓶内的氧气混合，也可能是没有待产生连续均匀气泡冒出时就收集气体； （6）实验室用加热无水醋酸钠和氢氧化钠的固体混合物的方法制取甲烷，应选择固固加热型发生装置A，难溶于水的气体，应该用排水法收集，所得气体较纯，故选择E。故装置组合为：AE。 9.（多选）(2025·天津杨村第十一中学·月考)化学概念间有如图所示的部分关系，下列说法正确的是（ ） A．纯净物与混合物属于并列关系 B．缓慢氧化与氧化反应属于交叉关系 C．物理变化与化学变化属于包含关系 D．氧化反应与化合反应属于交叉关系 【答案】AD 【解析】A、纯净物是由一种物质组成的物质，混合物是由多种物质组成的物质，纯净物与混合物属于并列关系，选项正确； B、氧化反应分为剧烈氧化和缓慢氧化，缓慢氧化与氧化反应属于包含关系，不是交叉关系，故选项错误； C、物理变化是不生成其他物质的变化，化学变化是生成其他物质的变化，物理变化与化学变化属于并列关系，不是包含关系，故选项错误； D、化合反应是有两种或两种以上的物质生成一种物质的化学反应，氧化反应是物质与氧发生的化学反应，有些反应属于化合反应，不属于氧化反应，如二氧化碳与水反应生成碳酸；有些反应属于氧化反应，不属于化合反应，如甲烷与氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳和水；有些反应既属于化合反应，又属于氧化反应，如碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，既属于化合反应，也属于氧化反应，属于化合反应与氧化反应属于交叉关系，故选项正确。故选AD。 10.(2025·天津武清区城关中学·月考)下列有关“一定”和“不一定”的说法中不正确的是（ ） A．发热发光的变化一定是化学变化 B．氧化反应不一定是化合反应 C．物质跟氧气发生的化学反应一定是氧化反应 D．氧化反应不一定有明显现象 【答案】A 【解析】A、发热发光的变化不一定是化学变化，例如电灯发光时，发热发光，由于没有新物质生成，不属于化学变化，说法错误； B、氧化反应是物质与氧的反应，而化合反应强调的是物质的种类，与是否与氧反应无关，故氧化反应不一定是化合反应，如蜡烛燃烧，是氧化反应，但不是化合反应，说法正确； C、氧化反应是物质与氧的反应，物质跟氧气发生的化学反应一定是氧化反应，说法正确； D、化学反应不一定有明显现象，例如缓慢氧化进行得很慢，不易察觉，说法正确。故选A。 11.(2025·天津武清区雍阳中学·月考)下列曲线图形能正确反应变化关系的是（ ） A．向一定量的二氧化锰中持续加入过氧化氢溶液 B．加热两份等体积等浓度的过氧化氢溶液 C．加热一定量高锰酸钾固体 D．用红磷测定空气中氧气含量 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解析】A、二氧化锰在过氧化氢分解反应中作催化剂，催化剂的质量和化学性质在反应前后不变。向一定量的二氧化锰中持续加入过氧化氢溶液，只要有过氧化氢，就会不断分解产生氧气，氧气质量随过氧化氢溶液质量增加而线性增加，该曲线能正确反映变化关系。 B、催化剂只能改变反应速率，不能改变生成物的质量。加热两份等体积等浓度的过氧化氢溶液，最终产生气体的质量应相等，该曲线不能正确反映变化关系。 C、加热高锰酸钾固体，反应开始后，高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，固体质量会逐渐减少，但不会减少至 0，因为有锰酸钾和二氧化锰固体生成，该曲线不能正确反映变化关系。 D、红磷燃烧消耗氧气，氧气约占空气体积的，所以水进入集气瓶后，瓶内气体体积应减少约，而不是图中所示的变化，该曲线不能正确反映变化关系。故选A。 12.（2025·天津南开·二模）2025年，中国载人航天工程计划实施神舟二十号、神舟二十一号飞行任务。为保证宇航员正常的生命活动，空间站内的空气需要与我们周围的空气组成相近，主要采用的循环系统如下图所示。 （1）空间站内空气中含量最多且不会被宇航员消耗的气体是 （填化学式）。 （2）电解水时，负极产生的气体为 ，正、负极产生气体的体积比约为 。 （3）以上循环系统中，能补充氧气的化学反应有 （填序号）。 （4）氧气的备用来源可以用加热高氯酸锂（）生成氯化锂（LiCl）和氧气，该反应的化学方程式为 。 【答案】（1）（2）氢气/ （3）①③（4） 【解析】（1）空气中含量最多的气体是氮气，且氮气化学性质稳定，不会被宇航员消耗，其化学式为N2； （2）电解水时，负极产生的气体为氢气，正、负极产生气体的体积比约为1:2； （3）根据流程图可知，产生氧气（即是补充氧气）的化学反应有①（电解水生成氢气和氧气）③（超氧化物和二氧化碳反应生成氧气）； （4）加热高氯酸锂(LiClO4)生成氯化锂(LiCl)和氧气，化学方程式为。 13.（2024·安徽·中考真题）甲烷是一种较清洁的能源。小彦同学在实验室制取甲烷并验证其组成。 （1）装置甲可用于制取甲烷，还可以制取氧气，用该装置制取氧气的化学方程式为 。 （2）实验前，用图乙所示方法检查装置气密性时，如果气密性良好，很快会出现的现象是 (填字母序号)。 A． B． C． （3）甲烷难溶于水，密度比空气的小，实验室收集甲烷的方法是 (写1种即可)。 （4）用装置丙验证甲烷的组成时，为保证安全，点燃前应先验纯。下列能证明甲烷中含有碳、氢元素的现象有 (填字母序号)。 A．火焰呈淡蓝色 B．干燥的烧杯壁出现水雾 C．倒转烧杯，加入少量澄清石灰水，振荡后溶液变浑浊 【答案】（1）（2）AB（3）排水法或向下排空气法（4）BC 【解析】（1）甲是固体加热型装置，且试管口没有棉花，可用于氯酸钾制取氧气，氯酸钾在二氧化锰催化及加热条件下，反应生成氯化钾和氧气，化学方程式为。 （2）检查装置气密性，先将导管放入水中，然后用手捂住试管，手使试管内气体温度升高，气压变大，如装置气密性良好，则气体从短管口逸出，会很快看到导管口有气泡冒出。随后松开手后，导管内会出现水柱且无明显变化，故选AB。 （3）甲烷难溶于水，则实验室可以使用排水法收集甲烷。密度比空气的小，则可以使用向下排空气法收集甲烷。 （4）甲烷燃烧生成二氧化碳和水，化学反应前后元素的种类不变，二氧化碳中含有碳元素，水中含有氢元素，所以验证生成二氧化碳和水则可说明甲烷中含有碳、氢元素。水蒸气遇冷凝结为水滴，所以干燥的烧杯壁出现水雾可说明生成水，证明甲烷中有氢元素。倒转烧杯，加入少量澄清石灰水，振荡后溶液变浑浊，说明生成二氧化碳，可证明甲烷中有碳元素。故选BC。 14.(2025·天津南湖中学·月考)实验课上，老师让同学们设计实验探究“红砖粉末是否也可作分解过氧化氢的催化剂”。以下是晓宇所在的小组进行的探究，请你一起参与他们的探究过程，并填写下列空白。 【问题】红砖粉末能不能作分解过氧化氢的催化剂？ 【猜想】 （1）猜想Ⅰ：红砖粉末能作分解过氧化氢的催化剂 Ⅱ： 。 【实验验证】 （2）晓宇进行了两个实验，请你将晓宇的实验表格补充完整。 实验步骤 实验现象 实验结论 实验一 将带火星的木条伸入装有过氧化氢溶液的试管中 ① 常温下过氧化氢溶液分解速率很慢 实验二 ② 产生大量气泡，木条复燃 ③ 【得出结论】 （3）红砖粉末能加快过氧化氢的分解速率，故 (填“猜想I”。“猜想Ⅱ”)正确。 【反思提高】 （4）经过讨论，林鹏认为只有上述两个实验，不能证明红砖粉末能作分解过氧化氢的催化剂，还要补充两个实验，分别探究反应前后红砖粉末的 和 有无变化，只有这两点也均无变化时，才能证明红砖粉末能作分解过氧化氢的催化剂。 【答案】（1）红砖粉末不能作分解过氧化氢的催化剂 （2）产生少量气泡，木条不复燃 向装有过氧化氢溶液的试管中加入红砖粉末，将带火星的木条伸入试管 常温下红砖粉末能加快过氧化氢溶液分解速率 （3）猜想I（4）质量 化学性质 【解析】（1）由猜想Ⅰ：红砖粉末能作分解过氧化氢的催化剂可知，猜想Ⅱ应为：红砖粉末不能作分解过氧化氢的催化剂 ； （2）实验一：将带火星的木条伸入装有过氧化氢溶液的试管中，实验过程中观察到产生少量气泡，木条不复燃，说明常温下过氧化氢溶液分解速率很慢； 实验二：向装有过氧化氢溶液的试管中加入红砖粉末，将带火星的木条伸入试管，实验过程中观察到产生大量气泡，木条复燃，说明常温下红砖粉末能加快过氧化氢溶液分解速率； （3）红砖粉末能加快过氧化氢的分解速率，故猜想I正确； （4）催化剂在化学反应前后本身的质量和化学性质不变，所以经过讨论，林鹏认为只有上述两个实验，不能证明红砖粉末能作分解过氧化氢的催化剂，还要补充两个实验，分别探究反应前后红砖粉末的质量和化学性质有无变化，只有这两点也均无变化时，才能证明红砖粉末能作分解过氧化氢的催化剂。 15.（2025·广东广州·模拟）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。结合如图回答问题。 （1）写出指定仪器的名称：① ，② 。 （2）实验室用高锰酸钾制取较纯净氧气，可选用收集装置是 (填字母代号)。高锰酸钾受热的符号表达式是 ，其基本反应类型是 反应。若制取过程中装药品的试管破裂了，其可能原因是 。 ①装药品前忘了检查气密性 ②试管口没有略向下倾斜 ③试管没有均匀预热 ④收集完氧气，先熄灭酒精灯，后取出水中导管 ⑤试管外壁潮湿 ⑥夹试管的铁夹夹得太紧 （3）实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法制取甲烷。实验室制取甲烷应选择的发生装置是 (填字母)。若用装置F收集甲烷，甲烷从b管进入将空气排出，则与甲烷的相关物理性质是 。 （4）小明为了研究用向上排空气法和排水法收集的氧气浓度是否有差异，做了如下实验：加热高锰酸钾固体，分别用两种方法各收集三瓶氧气，并用传感器测定收集到的氧气浓度，数据见表。 收集方法 向上排空气法 排水法 氧气浓度/% 79.6 79.7 79.9 90.0 89.8 89.3 氧气平均浓度/% 79.7 89.7 ①用向上排空气法收集到的氧气浓度只有80%左右的原因有 。 A．氧气的密度略大于空气的密度 B．加热高锰酸钾固体产生氧气的浓度只有80%左右 C．当观察到带火星木条复燃时，集气瓶内还有空气 D．当氧气进入集气瓶时，瓶内空气与进入的氧气相互扩散 ②假定排水法收集到的氧气为纯氧，若用排水法收集一瓶体积分数为80%的氧气，应预先向容积为400mL的集气瓶中加 mL水。 （5）氧气用装置B制备，开展探究H2O2分解速率的影响因素，测定收集一定量O2所需时间，实验记录如表。 实验编号 仪器X中的溶液组成 催化剂(0.1g) 温度/℃ 反应时间/s 水的用量/mL 10%H2O2溶液的用量 1 a 5 — 20 t1 2 0 5 MnO2粉末 20 t2 3 2.5 2.5 MnO2粉末 20 t3 4 2.5 2.5 MnO2粉末 40 t4 ①写出过氧化氢溶液与二氧化锰制氧气的符号表达式 。 ②实验1和2是探究有无催化剂的影响，则数据a= 。 ③由t3＞t4，可得出结论： 。 【答案】（1）水槽 集气瓶（2）C 分解 ②③④⑤⑥ （3）A 密度比空气小（4）ACD 300 （5） 0 其他条件相同时，温度越高，过氧化氢分解速率越快 【解析】（1）根据图像，①是水槽，②是集气瓶。 （2）氧气密度比空气大、不易溶于水，可用向上排空气法或排水法收集，用排水法（装置C）收集的氧气比较纯净；高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，符号表达式为； 该反应是由一种物质生成三种物质，符合 “一变多” 的特点，属于基本反应类型中的分解反应； ①装药品前忘了检查气密性，会导致收集不到氧气，不会导致试管破裂，该选项错误。 ②试管口没有略向下倾斜，冷凝水回流到热的试管底部，会导致试管破裂，该选项正确。 ③试管没有均匀预热，会导致试管受热不均而破裂，该选项正确。 ④收集完氧气，先熄灭酒精灯，后取出水中导管，水槽中的水会倒吸入试管，使试管炸裂，该选项正确。 ⑤试管外壁潮湿，加热时会导致试管受热不均而破裂，该选项正确。 ⑥夹试管的铁夹夹得太紧，会导致试管破裂，该选项正确。故选②③④⑤⑥。 （3）实验室制取甲烷，反应物是固体，反应需要加热，应选择的发生装置是A； 若用装置F收集甲烷，甲烷从b管（短管）进入将空气排出，可知采用的是向下排空气法，说明甲烷的密度比空气小。 （4）A、氧气的密度略大于空气的密度，会导致空气不能完全被排出，使收集的氧气浓度较低，该选项正确。 B、加热高锰酸钾固体产生的氧气是纯净的，该选项错误。 C、当观察到带火星木条复燃时，集气瓶内还有空气，会使氧气浓度降低，该选项正确。 D、当氧气进入集气瓶时，瓶内空气与进入的氧气相互扩散，会使氧气浓度降低，该选项正确。故选ACD。 设应预先向容积为400mL的集气瓶中加水的体积为x，则空气的体积为，空气中氧气的体积分数约为21%，排出水后，进入集气瓶的氧气的体积为x，根据题意有，解得x=300mL。 （5）①过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，符号表达式为。 ②实验1和2是探究有无催化剂的影响，除催化剂外，其他条件应相同，则数据a=0。 ③实验3中温度为20℃，实验4中温度为40℃，其他实验条件相同，由t3​>t4​，说明实验3反应速率较慢，可知在其他条件相同时，温度越高，过氧化氢分解速率越快。 $第二单元 空气和氧气 目 录 01·考情剖析·命题前瞻 2 02·知识导航·网络构建 3 03·考点解析·知识通关 4 考点一 空气 实验1 空气中氧气含量的测定 考点二 氧气的性质 实验2 氧气的实验室制取 跨学科实践活动 微型空气质量“检测站”的组装与使用 04·题型洞悉·考向预测 23 题型一 空气 考向01 空气组成的判断 考向02 空气中成分用途的判断 考向03 空气中成分用途与性质的对应关系 考向04 空气中氧气含量的测定 考向05 空气的污染与防治 题型二 氧气的性质 考向01 氧气性质的判断 考向02 物质在氧气（或空气）中燃烧的相关判断 题型三 氧气的制取 考向01 氧气的工业制法 考向02 实验室制取氧气的药品、装置和操作判断 考向03 制取氧气的实验探究 05·优题精选·练能提分 32 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 考点要求 2025年 2024年 2023年 课标要求 空气 T2 T16 T7 了解空气的主要成分；生态环境的保护，分析空气质量的信息，探讨空气质量变化原因 氧气的性质 T9 T9 T9 通过实验探究认识氧气的主要性质，认识物质的性质与用途的关系 氧气的制取 T22 T22 T22 初步学习氧气的实验室制法，归纳实验室制取气体的一般思路与方法 命题预测 1.空气常以选择题的形式考查，少数穿插于填空，考查命题点有空气各成分的体积分数、用途的判断；提高空气质量的措施；空气污染物的判断等，常以文字的形式出现。空气中氧气含量的测定以选择题或填空题的形式考查，考查命题点有实验药品的判断；实验现象和结论的判断；实验误差的分析等。 2.氧气的性质主要以选择题和填空题的形式考查，考查命题点有常见物质如：硫、木炭、铁丝、镁条等与氧气发生反应的实验现象和对氧气的认识的判断等。 3.实验室制取氧气常以探究题的形式考查，并且常与二氧化碳的制取及气体的检验与净化结合在一起考查，考查命题点有药品的选择及反应原理，仪器的名称及装置的选择，实验步骤及注意事项，气体的检验与验满，气体的除杂净化，万能瓶的使用等。 考点一 空气 一、空气的成分与用途 1．法国化学家 用定量的方法研究空气成分，得出结论：空气由 和 组成，其中氧气约占空气总体积的 。 2．空气的成分及其体积分数（大约） 空气成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 水蒸气和其它成分 体积分数 0.934% 0.034% 0.02% 3．空气各成分的用途 氮气 工业生产硝酸和氮肥，食品防腐，液态氮气用作 ； O2供给 ，支持燃烧， 冶炼，金属焊接； 稀有气体用作 ，制作多用途电光源； 二、空气的污染与防治 1．目前计入空气污染指数的项目 气体：SO2、NO2、CO、O3，其中 会导致酸雨（pH< ） 固体：可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）→形成雾霾 2．空气污染指数越 ，污染越严重。 3．空气污染的危害、保护 危害：严重损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡。全球气候 ， 破坏和 等。 保护：加强大气质量监测，改善环境状况，使用 能源，工厂的废气经处理过后才能排放，积极植树、造林、种草等。 1.(2025·天津西青·月考)通过实验测定了空气成分的科学家是（ ） A．牛顿 B．道尔顿 C．拉瓦锡 D．门捷列夫 2.(2025·天津部分区·一模)通常情况下，空气中体积分数约占21%的气体是（ ） A．二氧化碳 B．稀有气体 C．氧气 D．氮气 4.（2025·天津河北·二模）下列说法正确的是（ ） A．长期放置后不会分层的液体一定是溶液 B．人类利用的能量都是通过化学反应获得的 C．炒菜时油锅起火，可用锅盖盖灭 D．空气中含有氧气，因此空气可直接用于医疗急救 实验1 空气中氧气含量的测定 仪器、试剂 大集气瓶、 、 、烧杯、弹簧夹、橡胶塞和导管； 、蒸馏水 基本思路 通过化学反应，除去混合物中的一种成分，再测定混合物在 的体积或质量的变化。 实验原理 。 药品选择 ①一是该物质在空气中能够燃烧且 反应； ②二是该物质燃烧的生成物为 ，不能是气体； 实验装置 实验步骤 a.在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份； b.用弹簧夹夹紧橡皮管； c.在燃烧匙内放入过量的红磷； d.点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧； e.待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹。 实验现象 ①红磷燃烧，产生 ，并放出 ； ②待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，可以观察到 ，瓶内液面上升至刻度 附近。 实验结论 氧气约占空气总体积的 。 误差分析 结果明显偏小 ①红磷用量 ；②装置气密性 ；③未等集气瓶冷却至室温，就 ； 结果明显偏大 ①点燃红磷后伸入集气瓶速度太慢（未及时塞紧橡皮塞）；②未夹紧止水夹（未使用止水夹） 问题讨论 集气瓶内剩余气体的性质？ ①物理性质： ； ②化学性质： 。 实验拓展 改变点燃方式 实验过程中不打开装置，使装置始终保持 ，如图 改变测量方式 利用量筒或注射器等测量仪器，减小实验误差，使测定结果更加精确，如图 改变反应原理 如图，利用加热铜丝消耗装置中的氧气，实验过程中反复推拉两端注射器活塞的目的是使铜丝与空气中的氧气充分反应，玻璃管内发生反应的化学方程为 数字化实验 图1装置可用于测定空气中氧气的含量。 图2是实验过程中集气瓶内气压与时间的关系(该装置气密性良好，P0是集气瓶内初始气压)。 （1）P0时红磷没有点燃，气压没有变化； （2）P0~a段，点燃红磷后，气压增大的原因是红磷燃烧放热； （3）a~d段，红磷燃烧消耗集气瓶中的氧气，且反应结束后温度恢复至室温，但气压P小于P0的原因是氧气被消耗。 1.空气的各成分划分是按照 ，而不是质量分数。 2.二氧化碳会引起 ，但不是 ，二氧化碳是空气的成分，是光合作用的原料。 3.用红磷测定空气中氧气的含量，红磷要 ，如果红磷量 ，会导致氧气不能被耗尽，导致空气中氧气的含量 。 4.烟与雾的区分： 是固体小颗粒； 是小液滴。例如：红磷（白磷）燃烧生成 ，而不是 。 1.（2024·北京·中考真题）用如图所示装置进行实验，测定出空气中约占（按体积计算）。下列叙述不正确的是 A．②中瓶内空气的体积约为200mL B．可加热铁丝引燃铜匙中的白磷 C．白磷的作用是消耗②中瓶内的 D．最终注射器活塞移至约40mL刻度线处 2.（2024·吉林·中考真题）为探究铜的化学性质，某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行下图所示实验，观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线图。其中终点D（203，6.15%）表示时间为203秒时，装置中氧气含量为6.15%。结合图示判断下列说法错误的是 A．加热前的空气样品中氧气含量为20.99% B．铜在加热条件下能与氧气发生化学反应 C．拐点C至终点D所对应的时间范围内，装置内物质的总质量逐渐减少 D．通过现象证据和数据证据，可以从定性和定量的视角分析得出合理解释 考点二 氧气的性质 1．物理性质 物理性质 氧气 色、味、态（通常状况下） 色、 味、 体 密度（标准状况下） 比空气略 溶解性（通常状况下） 溶于水 在压强为1.01×105Pa时，氧气在-183 ℃时变为淡蓝色的液体，在-218℃时变为淡蓝色的雪花状固体。 2．化学性质 （1）具有 性质，氧气可以使带火星的木条 。 （2）氧气与常见物质的反应 物质 反应现象 化学方程式 操作注意 在空气中 在氧气中 碳 发 ，放热，生成使澄清石灰水 的气体 氧气中：发 ，放热，生成使澄清石灰水 的气体 木炭伸入瓶中时，要自上而下，缓慢伸入（目的使木炭与氧气 ） 硫 燃烧，发出微弱的 色火焰，放热，生成有 的气体 燃烧得更旺，发出明亮的 色火焰，放出热量，生成有 的气体 硫在氧气里燃烧，在集气瓶底要留少量水，目的：溶解吸收生成的 ，防止 红磷 发出 色火焰，放出热量、产生大量 同空气 氢气 产生 色火焰，放出热量 同空气 点燃氢气之前必须 铁 变 ，不燃烧 剧烈燃烧， ，放热，生产 。 铁丝用砂纸打磨（除去表面的 ）；在铁丝一端系一根火柴棒（ ）；铁丝绕成 （预热未燃烧的的铁丝）；在瓶底加 或铺一层 （防止高温生成物使 ）；燃着的铁丝不能接触瓶壁（防止炸裂瓶壁） 镁 剧烈燃烧，发出 ，放出热量，生成 色固体 燃烧更剧烈 3．氧气的制取 （1）氧气的工业制法（ ） ①原料：空气。 ②原理：利用液态氧气和液态氮气的 。——是 变化。 利用液态氮的 比液态氧的沸点低的原理。先将空气在 条件下 变为液态，再将液态空气缓缓 至左右，氮气首先达到沸点从液态空气里蒸发出来，剩下的主要就是液态氧了。 ③过程： ④贮存：氧气经加压后贮存在蓝色 中。 （2）氧气的实验室制取（见实验2） 1.(2025·天津耀华中学·月考)下列关于氧气性质的描述，错误的是（ ） A．在通常状况下，氧气是一种无色、无味的气体 B．氧气在低温高压时可变为液体或固体 C．氧气极易溶于水 D．氧气是一种化学性质比较活泼的气体 2.(2025·天津西青·二模)下列说法正确的是（ ） A．经过液化、蒸发从空气中得到氧气的过程是化学变化 B．破坏臭氧层会引起酸雨 C．洁净的空气是纯净物 D．氧气可用于医疗急救 3．（2025·天津津南·三模）下列实验现象描述正确的是（ ） A．铜丝在空气中灼烧变成黑色氧化铜 B．红磷在空气中燃烧产生大量的白雾 C．硫在氧气中燃烧生成无色无味的气体 D．镁片与稀盐酸剧烈反应，产生大量气体，并放出热量 4.（2025·安徽亳州·月考）空气是一种宝贵的资源，人类探究空气的组成经历了漫长的历程。 （1）1772年，瑞典化学家舍勒提出空气由两种物质组成，并将不助燃的空气称为“浊空气”，助燃的空气称为“火空气”，其中“浊空气”的主要成分是 ，其可充入食品包装袋中防腐的原因是 。 （2）工业上利用空气制取氧气的流程如图所示。 ①分离空气得到氮气和氧气的过程，是利用了它们的 不同，发生的是 (填“物理变化”或“化学变化”)。 ②空气的质量对人类生存起重要作用，空气的污染物主要有 和 两类。请写出一种保护空气的做法： 。 5．（2025·陕西咸阳·月考）空气是一种宝贵的资源。 （1）空气的组成： (填“门捷列夫”或“拉瓦锡”)最早得出了空气是由氧气和氮气组成的结论。 （2）空气的应用：①工业上分离液态空气制氧，利用的是液氧、液氮的 (填“沸点”或“密度”)不同。 ②空气中 (填“二氧化碳”或“稀有气体”)可用于航标灯。 （3）空气的保护：下列保护空气的措施合理的有______(填字母)。 A．大力推行并使用太阳能热水器 B．工业废气直接排放 C．提倡绿色出行，发展公共交通 实验2 氧气的实验室制取 1.实验室制取气体的装置 装置 类型 选择依据 拓展装置 发生装置 固体加热型 反应物是固体； 反应条件需要加热。 —— 固液不加热型 反应物是固体和液体； 反应条件不加热。 分液漏斗可以控制反应速率，节约药品。 收集装置 排水法 适合溶解性小； 不与水反应的气体 气体从短管进集气瓶，水从长管排出 向上排空气法 适合密度大于空气的气体； 且不与空气各成分反应 气体从长管进集气瓶，空气从短管排出 向下排空气法 适合密度小于空气的气体； 且不与空气各成分反应 气体从短管进集气瓶，空气从长管排出 各种装 置气密 性检查 将导管伸入 中，手紧握容器外壁，观察导管口有　 冒出，松手后 ，则装置不漏气，反之漏气 用弹簧夹夹住乳胶管，往长颈漏斗内注入 ，若长颈漏斗下端形成　 ，则装置不漏气 向长颈漏斗中加水使其下端浸入水中，用手捂容器外壁，伸入水中的导管口有 产生，则气密性良好 当缓缓拉活塞时，观察到 ，则气密性良好；当缓缓推活塞时，观察到 ，则气密性良好 关闭分液漏斗活塞，缓缓拉注射器活塞，松手后， ，说明装置气密性良好 2.实验室制取氧气 制取方法 高锰酸钾制取氧气 过氧化氢制取氧气 反应原理 依据：反应物状态及反应条件 发生装置 型 型 依据：气体的溶解性及密度 收集装置 排水法 依据：氧气 溶于水，且不与水反应 （何时开始收集？导管口有 气泡冒出时开始收集。） 向上排空气法 依据：氧气密度比空气 ，且不与空气的成分反应 操作步骤 检查装置气密性→装入药品→固定在铁架台上→点燃酒精灯进行加热→收集氧气→将导管从水槽中移离→熄灭酒精灯 简记为：茶(查)、装(庄)、定、点、收、利(离)、息(熄) 检查装置气密性→装入药品→收集氧气 实验讨论 1.实验结束后，为什么先将导气管移出水面，然后熄灭酒精灯？ 。 2.用高锰酸钾制取氧气时，试管口为什么塞一团棉花? 。 验满方法 排水法：当集气瓶口 冒出时，说明已收集满，否则未满； 向上排空气法：将 靠近集气瓶瓶口，若 ，说明已收集满，否则未满。 检验方法 将 伸入集气瓶内，若 ，则为氧气；否则不是氧气。 1.实验现象与实验结论的区分： 是能通过眼、耳、鼻、皮肤等感官直接感知的；实验结论则需要通过理性分析得出。如果在描述中出现生成物的 ，则该描述是 ，而不是实验现象。例如：镁燃烧时发出耀眼的白光（ ），生成氧化镁（通过分析产物得出的 ）。 2.氧气可支持燃烧（具有 ），但是不具有 ，不可用作 。 3.在标准状况下，氧气是无色无味的气体，液态氧和固态氧是 的。 4.制取氧气选药品时，必须含有 。 5.气体装置：读题时一定看清问的是装置（这时要选2部分，即 装置和 装置），还是发生装置或收集装置。发生装置的选取依据 和 ；收集装置的选取依据 和在水中的 。 6.排水法收集气体，刚开始有气泡时，容器内还有空气，不能马上收集，要等导管口 时开始收集。 7.向上排空气法收集气体时，导管口要接近集气 （目的： ）。 8.氧气的检验是把 伸入集气瓶 ，木条复燃。一定要与验满分开，验满是 伸入集气瓶 ，木条复燃。 9.分离液态空气制取氧气，是利用液态氮和液态氧的 ，该过程是 变化，没有新物质生成不要误认为是 变化。 1．（2024·江苏南通）“实验室用H2O2、MnO2制取O2”涉及的实验装置及操作不正确的是 A．装入MnO2 B．制备O2 C．干燥O2 D．收集O2 2.（2025·天津·一模）化学是一门以实验为基础的科学。 （1）根据下列装置图回答： ①仪器a的名称： 。 ②实验室用高锰酸钾制取并收集氧气，应选用的装置为 （填序号），反应的化学方程式为 。 ③实验室用石灰石和稀盐酸制取并收集二氧化碳，应选用的装置为 （填序号），反应的化学方程式为 ；将生成的二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，观察到溶液由紫色变成 色。 （2）下列选项中，对相应实验描述正确的是 （填序号）。 选项 A B C 实验 实验描述 蜡烛由低到高依次熄灭，说明通常状况下二氧化碳不燃烧，不支持燃烧，密度比空气的大 有气泡冒出，触摸试管外壁，感觉放热，说明化学反应在生成新物质的同时，一定放出热量 水溶液呈紫色，汽油的颜色不变，说明同一物质在不同溶剂中溶解性不同 跨学科实践活动 微型空气质量“检测站”的组装与使用 1.某中学进行微型空气质量“检测站”的组装与使用活动。 活动一：了解城市空气质量 （1）如图1为该城市9月8日的空气质量情况。图中的“X”代表 （填字母）。 a.氮气    b.氧气    c.二氧化碳    d.二氧化氮 （2）9月8日空气主要污染物浓度最高的物质为 。该物质属于 （填“单质”或“氧化物”）。 （3）空气质量报告中所列的空气质量级别越 （填“高”或“低”），空气质量越好。 （4）二氧化硫主要来源于含硫物质的燃烧，请写出硫燃烧的符号表达式 。 活动二：检测某小区地下车库中的有害气体 【测定实验】实验小组用微型空气质量“检测站”测得某小区地下车库中一氧化碳浓度如图2所示。 （5）一氧化碳浓度最大的时间段是 （填“t1~t2”“t2~t3”或“t3~t4”）。 （6）在地下车库里确定5个位置进行取样。以下取样位置设定合理的是______。 A． B． C． 活动三：成果分享 （7）同学们通过项目化学习，了解了微型空气质量“检测站”的组装和使用、有害气体的检测等，他们一起制作了保护空气倡议书，请你将其补充完整。 保护空气倡议书 为了使天空更蓝，人类正在积极行动，我们能做的很多，比如，其中一种保护空气的具体做法是 。 2.随着环保意识的提高，人们对空气质量越来越关注。某实践活动小组在老师的带领下，对空气质量检测等开展了一系列项目式学习。 活动一：了解空气质量指数所表示的含义 空气质量指数(Air Quality Index，简称AQ1)是定量描述空气质量状况的指数，分为六级，相对应空气质量的六个级别，其数值越大，说明空气污染状况越严重。 【思考分析】 （1）如图1是该日太原市的空气质量情况，该日的空气质量为 (填“优”“良”或“轻度污染”)。 【资料】酸雨的形成主要是由于大气中存在的酸性物质，主要是化石燃料的使用或汽车尾气的排放会产生大量的二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO)等。这些物质在大气中经过一系列化学反应，最终形成硫酸（H2SO4）和硝酸（HNO3），随着雨水降落到地面，从而形成酸雨。 （2）空气中二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO)的主要来源是 ，所引起的环境问题是 。 活动二：认识微型空气质量“检测站” 【查询网络】微型空气质量检测系统用于实时、准确检测室外空气污染物，其结构如图2。 【交流思考】 （3）太阳能板工作时进行的能量转化是 。 活动三；调查微型空气质量“检测站” 【进行实践】同学们找到一个微型空气质量检测站，观察并记录不同时间显示的数据如表： 二氧化氮/µg 臭氧/µg 一氧化碳/µg 22.0 158.0 3.26 【交流思考】 （4）除显示器显示的内容外，还需要检测的空气污染物有 (写一种)。 活动四：进行实践 同学们对某工厂附近的空气质量感到好奇，调研发现工厂为了获得充足的能量，长期采用燃煤技术。于是同学们猜测该废气中含有二氧化硫。 【查阅资料】二氧化硫是有刺激性气味的气体，能使澄清石灰水变浑浊，也能使品红溶液褪色。 【设计并进行实验】 （5） 实验操作 实验现象 实验结论 收集一瓶工厂排放的气体，加入品红溶液，振荡 废气中含有二氧化硫 【反思评价】 （6）不选用澄清石灰水检验二氧化硫的原因是 。 活动五：提出空气质量改进方案 【分享成果】 （7）“绿水青山就是金山银山。”为了保护人类赖以生存的空气，请你和兴趣小组同学思考，我们自己在校园中能做什么？ 。 3.空气是人类赖以生存的物质基础。某校社会实践小组的同学在老师指导下，组装了一个微型空气质量“检测站”，对当地空气质量状况展开了项目化学习。 任务一：认识空气质量检测的意义 【网络查询】空气质量检测有助于我们及时掌握空气质量状况，以便空气被污染时能及时采取应对措施，减小危害。 【小组交流】 （1）有害气体和 排放到空气中会对空气造成污染。 （2）空气污染的危害有 (写一点)。 任务二：使用微型空气质量“检测站” 【社会实践】同学们利用组装的微型空气质量“检测站”，在一家工厂附近进行了为期一周的空气质量检测，结果如图所示。 【分析评价】 （3）该工厂附近一周内(7月11日~7月17日)空气质量最好的一天是 ，这一天空气质量指数出现差异可能与 (写一种)有关。 任务三：探究污染物中有害气体成分 【走访调查】该工厂长期使用煤作燃料，煤主要含有碳元素，还含有少量硫、氮等元素。 【提出问题】工厂周围的空气中是否含有二氧化硫？ 【查阅资料】二氧化硫能使澄清石灰水变浑浊，也能使红色的品红溶液褪色。 【实验准备】用塑料袋收集该工厂附近的空气备用。 【进行实验】 （4）设计实验方案，探究工厂附近空气中是否含有二氧化硫。 实验方案 实验操作 实验现象 实验结论 方案一 将收集的空气样品通入少量 中，振荡 变浑浊 含有二氧化硫 方案二 将收集的空气样品通入少量品红溶液中，振荡红色 褪去 【反思评价】 （5）同学们对方案一产生质疑，理由是 。 （6）煤燃烧时生成二氧化硫的化学方程式为 。 任务四：制定改善空气质量行动计划 【制定计划】 （7）通过项目化学习，大家体会到科学、技术与社会的相互关系，制定出改善空气质量的诸多行动计划，如： 。 【成果分享】同学们采用演讲、制作海报等形式，在社区宣传环保知识，让更多人参与到改善空气质量的行动中，让蓝天常在，空气常新。 题型一 空气 ►考向01 空气组成的判断 【典例】（2025·天津·一模）通常情况下，空气中体积分数约占21%的气体是（ ） A．二氧化碳 B．稀有气体 C．氧气 D．氮气 【变式】（2024·辽宁）空气的成分按体积计算，含量最高的是（ ） A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体 ►考向02 空气中成分用途的判断 【典例】（2025·天津西青·二模）下列关于空气的说法错误的是（ ） A．空气中氮气的体积分数为78% B．二氧化碳是空气污染物，也是重要的资源 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】【新素材】（2024·海南）“蛟龙”号载人潜水器在深海工作时，携带的气体中能供给呼吸的是（ ） A．氧气 B．氮气 C．水蒸气 D．二氧化碳 ►考向03 空气中成分用途与性质的对应关系 【典例】空气由多种物质组成，是一种宝贵的资源。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，可用来灭火 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．二氧化碳气体密度比空气大，可用于人工降雨 【变式】（2024·江苏徐州节选）徐州是汉文化历史名城。 博物馆用氮气作保护气保存珍贵文物，因为氮气的化学性质 。 ►考向04 空气中氧气含量的测定 【典例】(2025·天津武清雍阳中学·月考)用如图所示装置测定空气中氧气含量。在玻璃管中放入过量铜粉，管中的空气体积为50mL，将活塞拉至30mL，点燃酒精灯，反复推拉注射器和挤压气球，待充分反应后，冷却至室温，将气球中的气体全部挤入玻璃管，此时注射器的活塞停在14mL刻度处。下列说法错误的是（ ） A．用碳粉代替铜粉不能达到实验目的 B．铜粉过量是为了使装置内的氧气完全反应 C．实验测得空气中氧气的体积分数为17.5% D．未冷却至室温即读取注射器度数会导致实验结果偏大 【变式】（2024·江苏宿迁）以下是利用铜、铁等物质进行的实验，请回答下列问题。 （1）图1是“测定空气中氧气含量”的实验。 ①该实验原理的化学方程式是 。 ②注射器在该实验中的作用是 （写出一点即可）。 ►考向05 空气的污染与防治 【典例】（2024·海南）小冰参加学校科学实践活动，设计并组装一个微型空气质量“检测站”来监测校园里 的空气质量。下列不属于空气质量监测污染物的是（ ） A．CO2 B．SO2 C．NO2 D．PM2.5 【变式】（2024·北京）为防治大气污染，下列做法不可行的是（ ） A．加强扬尘管控 B．使用清洁能源 C．直接排放工业废气 D．加强大气质量监测 题型二 氧气的性质 ►考向01 氧气性质的判断 【典例】（2024·广西）潜水员水下作业时需要携带氧气瓶，这是因为氧气（ ） A．无色无味 B．密度比空气大 C．能支持燃烧 D．能供给呼吸 【变式】氧气是维持生命的重要物质。下列说法正确的是 A．保持氧气化学性质的最小微粒是氧原子 B．氧气能支持燃烧，是一种重要的燃料 C．氧气能供给呼吸，与体内的物质反应释放能量，维持生命活动 D．实验室制氧气时过氧化氢中氧元素全部转化为氧气 ►考向02 物质在氧气（或空气）中燃烧的相关判断 【典例】（2025·天津滨海新·二模）下列实验现象描述正确的是（ ） A．木炭燃烧后生成黑色固体 B．铁丝在氧气中燃烧时火星四射 C．硫在氧气中燃烧生成无色无臭气体 D．红磷在空气中燃烧产生大量的白雾 【变式01】（2024·北京）下列关于Fe在O2中燃烧的反应叙述不正确的是（ ） A．放出热量 B．生成黑色固体 C．反应前后固体质量相等 D．参加反应的Fe与生成物中铁元素质量相等 【变式02】（2024·山东枣庄）关于氧气性质的实验，下列现象与化学方程式均正确的是（ ） 选项 实验 现象 化学方程式 A 木炭在氧气中燃烧 发出红光，生成黑色固体 B 铁丝在氧气中燃烧 火星四射，生成黑色固体 C 镁带在空气中燃烧 发出耀眼的白光，生成白色固体 D 红磷在空气中燃烧 产生黄色火焰，生成黄烟 考点三 氧气的制取 ►考向01 氧气的工业制法 【典例】（2025·陕西榆林·月考）空气是一种宝贵的资源，人类探究空气的组成经历了漫长的历程。 （1）1772年，瑞典化学家舍勒提出空气由两种物质组成，并将不助燃的空气称为“浊空气”，助燃的空气称为“火空气”，其中“浊空气”的主要成分是 ，其可充入食品包装中防腐的原因是 。 （2）1892年，英国物理学家瑞利在制备氧气时发现了稀有气体。请写出稀有气体的一种用途： 。 （3）现代工业通常利用液态空气制取氧气，其流程如图所示。 分离液态空气制取氧气的过程，利用了液氮、液氧的 不同。 【变式】【新情境】（2024·四川乐山）氨气是生产氮肥的重要原料，合成氨工业的发展很大程度上解决了全球粮食不足的问题．一种以水煤气和空气为主要原料，生产和物质X的工艺流程如图所示（部分反应条件已略去）。 回答下列问题： （1）工业上利用氧气和氮气的 不同，分离液态空气获得氮气。 （2）根据信息，写出“步骤①”水煤气中的和水蒸气在催化剂条件下发生反应的化学方程式 。 （3）“物质X”为 。 （4）氨的催化氧化是硝酸工业的基础，该反应的化学方程式为：，则R的化学式为 。 ►考向02 实验室制取氧气的药品、装置和操作判断 【典例】（2024·江苏常州）下列用高锰酸钾固体制取氧气的系列操作中正确的是 A．取用药品 B．加热药品 C．收集氧气 D．氧气验满 【变式】（2024·江苏扬州）实验室用制取并用排水集气法收集较纯净的。下列实验操作的先后顺序合理的是 A．检查装置气密性时，先用手握住试管，再将导管的一端伸入水中 B．先向试管中加入固体，再检查装置气密性 C．实验时，先将导管伸入集气瓶中，再点燃酒精灯 D．气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯 ►考向03 制取氧气的实验探究 【典例】（2024·北京）选用如图装置进行的制取实验。 （1）用制取的化学方程式为 ，发生装置是 （填序号）。 （2）用向上排空气法收集的原因是 。 （3）用带火星的木条检验已收集满，现象是 。 【变式】（2024·内蒙古呼和浩特）下图是实验室制取气体的常用装置，请回答相关问题。 （1）实验室用高锰酸钾制取氧气，根据图1选择发生和收集装置 （填字母），在加入药品前应进行的操作是 。 （2）小柯自制了如图2的简易供氧器，反应的化学方程式为 。图2中甲的设计优点是 。 1.（2025·天津宝坻·模拟预测）关于下列实验现象描述中，错误的是（ ） A．红磷在空气中燃烧，会产生大量的白烟 B．一氧化碳在空气中燃烧产生蓝色火焰，放出热量 C．硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰，有刺激性气味气体生成 D．细铁丝在氧气中剧烈燃烧火星四射，生成四氧化三铁 2.（2025·天津东丽·模拟预测）归纳推理是学习化学的重要方法之一。下列有关事实的推理，结论合理的是（ ） 事实 结论 A 盐酸、稀硫酸都能使紫色石蕊试液变红 它们所含的阳离子全部都是 B 白磷和红磷均是由磷元素组成的单质 白磷和红磷属于同一种物质 C 在“测定空气中氧气含量”的实验中，集气瓶内水平面上升约1/5 氧气约占空气总质量的1/5 D Al制品的耐腐蚀性比Cu制品强 Al的活泼性小于铜 A．A B．B C．C D．D 3.（2024·天津·中考真题）下列对实验现象的描述正确的是（ ） A．红磷在空气中燃烧，产生大量白雾 B．硫在空气中燃烧，发出蓝紫色火焰 C．木炭在空气中充分燃烧，生成二氧化碳 D．过氧化氢溶液中加入二氧化锰，迅速产生大量气泡 4．（2022·天津·中考真题）下列对实验现象的描述正确的是（ ） A．硫在空气中燃烧发出蓝紫色火焰 B．氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰 C．磷在空气中燃烧生成五氧化二磷 D．铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧 5．（多选）（2024·天津河西·二模）下列实验设计能达到实验目的的是（ ） A．验证质量守恒定律 B．探究白磷和红磷的着火点高低 C．测定空气中氧气的含量 D．探究铁钉生锈时氧气是否参与反应 6.(2025·天津武清区光明道中学·月考)如图所示，过氧化氢（H2O2）在催化剂二氧化锰（MnO2）的作用下，迅速分解放出大量氧气（O2），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 7.(2025·天津武清区杨村第五中学·月考)某同学测试各种物质在纯净的氧气中燃烧的实验如图所示。 （1）准备实验：用玻璃片盖住收集满氧气的集气瓶时，应该用玻璃片的 （选填“光滑面”或“磨砂面”）与集气瓶口接触； （2）进行实验：图示实验中，有火焰产生的是 （填实验编号）； （3）实验B和C都需要实验前在集气瓶底部放少量的水请分别写出其原因B： ；C： ； （4）以上三个反应有许多共同点，请写出其中一点： 。 8.(2025·天津杨村第十一中学·月考)实验室制取氧气的实验装置如图所示。 （1）写出图中仪器的名称：① ；② 。 （2）实验室用过氧化氢制取氧气的文字表达式为 。 （3）加热高锰酸钾制氧气选择的发生装置是 。实验结束发现水槽中水显红色，造成这一现象的原因是 。集满氧气的集气瓶应 （填“正”或“倒”）放在桌面上。 （4）若用E装置收集氧气，当 时开始收集；能用D装置收集氧气的原因是 。 （5）实验时用E装置收集到的氧气不纯，可能的原因是 。 （6）甲烷是最简单、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）。 9.（多选）(2025·天津杨村第十一中学·月考)化学概念间有如图所示的部分关系，下列说法正确的是（ ） A．纯净物与混合物属于并列关系 B．缓慢氧化与氧化反应属于交叉关系 C．物理变化与化学变化属于包含关系 D．氧化反应与化合反应属于交叉关系 10.(2025·天津武清区城关中学·月考)下列有关“一定”和“不一定”的说法中不正确的是（ ） A．发热发光的变化一定是化学变化 B．氧化反应不一定是化合反应 C．物质跟氧气发生的化学反应一定是氧化反应 D．氧化反应不一定有明显现象 11.(2025·天津武清区雍阳中学·月考)下列曲线图形能正确反应变化关系的是（ ） A．向一定量的二氧化锰中持续加入过氧化氢溶液 B．加热两份等体积等浓度的过氧化氢溶液 C．加热一定量高锰酸钾固体 D．用红磷测定空气中氧气含量 A．A B．B C．C D．D 12.（2025·天津南开·二模）2025年，中国载人航天工程计划实施神舟二十号、神舟二十一号飞行任务。为保证宇航员正常的生命活动，空间站内的空气需要与我们周围的空气组成相近，主要采用的循环系统如下图所示。 （1）空间站内空气中含量最多且不会被宇航员消耗的气体是 （填化学式）。 （2）电解水时，负极产生的气体为 ，正、负极产生气体的体积比约为 。 （3）以上循环系统中，能补充氧气的化学反应有 （填序号）。 （4）氧气的备用来源可以用加热高氯酸锂（）生成氯化锂（LiCl）和氧气，该反应的化学方程式为 。 13.（2024·安徽·中考真题）甲烷是一种较清洁的能源。小彦同学在实验室制取甲烷并验证其组成。 （1）装置甲可用于制取甲烷，还可以制取氧气，用该装置制取氧气的化学方程式为 。 （2）实验前，用图乙所示方法检查装置气密性时，如果气密性良好，很快会出现的现象是 (填字母序号)。 A． B． C． （3）甲烷难溶于水，密度比空气的小，实验室收集甲烷的方法是 (写1种即可)。 （4）用装置丙验证甲烷的组成时，为保证安全，点燃前应先验纯。下列能证明甲烷中含有碳、氢元素的现象有 (填字母序号)。 A．火焰呈淡蓝色 B．干燥的烧杯壁出现水雾 C．倒转烧杯，加入少量澄清石灰水，振荡后溶液变浑浊 14.(2025·天津南湖中学·月考)实验课上，老师让同学们设计实验探究“红砖粉末是否也可作分解过氧化氢的催化剂”。以下是晓宇所在的小组进行的探究，请你一起参与他们的探究过程，并填写下列空白。 【问题】红砖粉末能不能作分解过氧化氢的催化剂？ 【猜想】 （1）猜想Ⅰ：红砖粉末能作分解过氧化氢的催化剂 Ⅱ： 。 【实验验证】 （2）晓宇进行了两个实验，请你将晓宇的实验表格补充完整。 实验步骤 实验现象 实验结论 实验一 将带火星的木条伸入装有过氧化氢溶液的试管中 ① 常温下过氧化氢溶液分解速率很慢 实验二 ② 产生大量气泡，木条复燃 ③ 【得出结论】 （3）红砖粉末能加快过氧化氢的分解速率，故 (填“猜想I”。“猜想Ⅱ”)正确。 【反思提高】 （4）经过讨论，林鹏认为只有上述两个实验，不能证明红砖粉末能作分解过氧化氢的催化剂，还要补充两个实验，分别探究反应前后红砖粉末的 和 有无变化，只有这两点也均无变化时，才能证明红砖粉末能作分解过氧化氢的催化剂。 15.（2025·广东广州·模拟）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。结合如图回答问题。 （1）写出指定仪器的名称：① ，② 。 （2）实验室用高锰酸钾制取较纯净氧气，可选用收集装置是 (填字母代号)。高锰酸钾受热的符号表达式是 ，其基本反应类型是 反应。若制取过程中装药品的试管破裂了，其可能原因是 。 ①装药品前忘了检查气密性 ②试管口没有略向下倾斜 ③试管没有均匀预热 ④收集完氧气，先熄灭酒精灯，后取出水中导管 ⑤试管外壁潮湿 ⑥夹试管的铁夹夹得太紧 （3）实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法制取甲烷。实验室制取甲烷应选择的发生装置是 (填字母)。若用装置F收集甲烷，甲烷从b管进入将空气排出，则与甲烷的相关物理性质是 。 （4）小明为了研究用向上排空气法和排水法收集的氧气浓度是否有差异，做了如下实验：加热高锰酸钾固体，分别用两种方法各收集三瓶氧气，并用传感器测定收集到的氧气浓度，数据见表。 收集方法 向上排空气法 排水法 氧气浓度/% 79.6 79.7 79.9 90.0 89.8 89.3 氧气平均浓度/% 79.7 89.7 ①用向上排空气法收集到的氧气浓度只有80%左右的原因有 。 A．氧气的密度略大于空气的密度 B．加热高锰酸钾固体产生氧气的浓度只有80%左右 C．当观察到带火星木条复燃时，集气瓶内还有空气 D．当氧气进入集气瓶时，瓶内空气与进入的氧气相互扩散 ②假定排水法收集到的氧气为纯氧，若用排水法收集一瓶体积分数为80%的氧气，应预先向容积为400mL的集气瓶中加 mL水。 （5）氧气用装置B制备，开展探究H2O2分解速率的影响因素，测定收集一定量O2所需时间，实验记录如表。 实验编号 仪器X中的溶液组成 催化剂(0.1g) 温度/℃ 反应时间/s 水的用量/mL 10%H2O2溶液的用量 1 a 5 — 20 t1 2 0 5 MnO2粉末 20 t2 3 2.5 2.5 MnO2粉末 20 t3 4 2.5 2.5 MnO2粉末 40 t4 ①写出过氧化氢溶液与二氧化锰制氧气的符号表达式 。 ②实验1和2是探究有无催化剂的影响，则数据a= 。 ③由t3＞t4，可得出结论： 。 $