专题02空气与氧气期末复习学案--2025-2026学年九年级化学人教版上册

该初中化学单元学案以“空气和氧气”为核心，围绕空气组成、氧气性质与制取等关键内容，构建“基础认知-实验探究-综合应用”的递进式学习路径，通过知识框架图呈现考点逻辑，帮助学生建立物质组成、性质决定用途的化学观念。 亮点在于融入数字化实验（如氧气含量传感器测定）和对比实验（高锰酸钾与过氧化氢制氧），引导学生通过实验现象分析、数据处理培养科学思维与探究能力。每考点配套“考点演练”，包含实验操作、现象描述等题型，既巩固知识又提升实践能力，为教师单元复习提供系统教学支持。

专题02 空气和氧气 ▉考点01 空气的组成 1.拉瓦锡对空气成分的测定 法国化学家拉瓦锡研究了空气的成分。 实验一：汞与氧气反应 实验二：氧化汞受热分解 实验 步骤 把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天 把汞表面生成的红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器里再加强热 实验 现象 部分银白色的液态汞变成红色粉末，容器里空气的体积减小了 红色粉末又变成了银白色物质，得到的气体的体积恰好等于密闭容器里所减小的体积 实验 结论 空气由氧气和氮气组成 2.空气中氧气含量的测定 实验原理及装置 利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气，生成固体，气体量减少，压强减小；容器内外的压强差将水压入密闭容器内，进入密闭容器内水的体积即为减少的氧气的体积。反应的文字表达式：红磷+氧气点燃生成五氧化二磷 实验 内容 ①连接仪器，检查装置的气密性；②在集气瓶内加入少量水，将水面上方空间分为5等份，并做好标记；③用弹簧夹夹紧乳胶管；④在燃烧匙内放入足量的红磷，用酒精灯加热，点燃红磷后立即伸入瓶中，并塞紧橡胶塞；⑤待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹 实验 现象 红磷燃烧，产生大量白烟，并放出热量；冷却至室温后，打开弹簧夹，烧杯中的水被吸入集气瓶瓶内液面上升至1个等份的标记附近 实验 分析 红磷燃烧生成的五氧化二磷为固体，能溶于水且几乎不占体积，红磷燃烧消耗了集气瓶内的氧气，使瓶内气体减少，压强减小；冷却后，容器内气压小于外界大气压，打开弹簧夹，在容器内外压强差的作用下，水会进入集气瓶占据被消耗的氧气的体积 实验 结论 ①氧气约占空气总体的； ②剩余气体主要为氮气，氮气不燃络也不支持燃烧，难容于水，且不与水反应 3.空气的成分 空气成分 氮气(N₂) 氧气(O₂) 稀有气体 二氧化碳(CO₂) 其他气体 体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03% 4.测定空气中氧气含量的数字化实验 (1)数字化实验：利用传感器和信息处理终端进行实验数据的采集与分析。实验时一般将传感器、数据采集器和计算机依次相连，采集实验过程中各种物理量(如温度、压强、浓度等)的数据，通过软件对数据进行记录、呈现和分析。 (2)将测定空气中氧气的含量设计成数字化实验： 第一步：将氧气传感器与数据采集器、计算机连接 第二步：把氧气传感器插入盛有空气的容器，采集数据 第三步：通过相关软件处理数据，并在计算机屏幕上显示空气中氧气的含量 ▉考点02 纯净物和混合物 纯净物 混合物 概念 只由一种物质组成 由两种或两种以上的物质混合而成 组成 固定，可用专门的化学符号表示，如氧气可用O₂表示 不固定，不能用固定的化学符号表示 性质 有固定的物理性质和化学性质 组成混合物的各种成分保持它们各自的性质 举例 氮气(N₂)、二氧化碳(CO₂)、冰水共存物(O)等 空气、食盐水、各种天然水等 联系 说明 纯净物是相对而言的，自然界不存在绝对纯净的物质，我们所说的纯净物是指含杂质很少的高纯度物质 ▉考点03 空气是一种宝贵的资源 1.氧气的用途 氧气的用途：供给呼吸（可用于医疗急救、潜水、登山等）、支持燃烧（可用于炼钢、化工生产、气割、气焊、航空航天等） 2.氮气的性质与用途 (1)氮气的性质 ①物理性质 颜色 气味 标准状况下的密度 熔点 沸点 是否易溶于水 无色 无臭 1.251g/L -210℃ -196℃ 否 ②化学性质：不活泼，一般不燃烧，也不支持燃烧。 (2)氮气的用途 氮气的用途：制造硝酸和氮肥的重要原料、作保护气（焊接金属时用氮气以隔绝空气；食品包装中充入氮气以防腐）、液氮（医疗上利用液氮进行冷冻治疗；超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能） 3.稀有气体 概述 稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙和氡 物理性质 无色、无臭的气体，通电时能发出不同颜色的光 化学性质 很不活泼 用途 ①用作保护气，如焊接金属时用稀有气体来隔绝空气； ②制成多种用途的电光源，如航标灯、照明灯、闪光灯、霓虹灯等； ③液态氦可用于制造低温环境，氦气可用来填充氦气球等 ▉考点04 保护大气环境 污染物 有害气体 主要有二氧化硫(SO₂)、一氧化碳(CO)、二氧化氮、臭氧等 烟尘 可吸入颗粒物、细颗粒物等 污染源 (1)工厂废气：多种有害气体 (2)汽车尾气一氧化碳——有毒二氧化氮导致酸雨烟尘 (3)煤等化石燃料的燃烧烟尘二氧化硫导致酸雨 危害 严重损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡；臭氧层破坏、酸雨也与空气污染有关 防治措施 (1) 使用清洁能源：减少煤等化石燃料的使用，更多地使用清洁能源等。 (2) (2)加强空气质量监测。 (3) (3)积极植树、种草等 2.空气质量指数日报 (1)内容：空气质量指数、首要污染物、空气质量指数类别等。 (2)目前计入空气质量评价的主要污染物：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物(粒径小于等于10μm的颗粒物，PM10)、细颗粒物(粒径小于等于2.5μm的颗粒物，PM2.5)和臭氧等。 (3)空气质量分级标准 空气质量指数 0～50 51～100 101～150 151～200 201～300 >300 空气质 量指数 级别 一级 二级 三级 四级 五级 六级 空气质 量指数 类别 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 空气质量指数级别划分为六级，级别越高，指数越大，空气质量越差。 ▉考点05 空气的组成 氧气的物理性质 物理性质 ①常温常压下，氧气是一种无色、无臭的气体。 ②在标准状况下，氧气的密度是1.429g/L,比空气的密度(1.293g/L)略大。 ③氧气不易溶于水，在室温下，1L水只能溶解约30mL氧气 三态 变化 贮存 工业生产的氧气，一般加压贮存在蓝色的钢瓶中 ▉考点06 氧气的检验与化学性质 1.氧气的检验 由此可知，氧气的检验可用带火星的木条。实验操作：把带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则证明该集气瓶中所盛的气体是氧气。 2.探究氧气化学性质的实验 (1)木炭与氧气反应 实验现象 共同现象：放出热量，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体 文字表达式 碳（C）和氧气（O₂）点燃生成二氧化碳（CO₂） (2)硫与氧气反应 实验现象 共同现象：放出热量，产生有刺激性气味的无色气体 文字表达式 硫S和氧气O₂点燃生成二氧化硫SO₂ (3)铁与氧气反应 实验现象 文字表达式 铁Fe和氧气O₂点燃生成四氧化三铁Fe₃O₄ 注意事项 ①铁丝要用砂纸打磨处理(除锈); ②将细铁丝盘成螺旋状(增大铁丝与氧气的接触面积，聚集热量，利于铁丝持续燃烧); ③待火柴快燃尽时再把铁丝插入集气瓶中(以免火柴燃烧消耗过多氧气，使现象不明显) (1)氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在一定条件下能跟许多物质发生化学反应，同时放出热量。第二单元 (2)氧气具有助燃性。物质在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈，某些在空气中不能燃烧的物质(如铁)可以在氧气中燃烧。 第三单元 3.化学实验现象的观察与描述 (1)物质燃烧现象的正确描述 描述方法 一光(或火焰)、二热、三生成(物) 描述格式 是否剧烈燃烧+发出光或火焰+是否放热+生成物的颜色、状态、气味等 示例 硫在氧气中燃烧的现象：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 (2)描述实验现象三忌 ①忌把实验结论当作现象来描述 不能把生成物的名称当作现象来描述。如“硫燃烧生成有刺激性气味的气体”是实验现象，“硫燃烧生成二氧化硫”是实验结论 ②忌脱离实际 认真观察实验，如不能将黑色固体描述为白色固体等 ③忌片面描述实验现象 如硫在氧气中燃烧的实验现象，描述为“生成有刺激性气味的气体”或“发出蓝紫色火焰”都不全面，反应放热或吸热也属于实验现象 (3)描述实验现象时注意准确性 区分发光与火焰 发光：一般指沸点高的物质燃烧时的现象（如木炭在氧气中燃烧发出白光） 火焰：气体、沸点低的物质或物质的蒸气燃烧产生的现象（如蜡烛、硫、酒精等燃烧时产生火焰） 区分烟、雾、气 烟：固体小颗粒在空气中扩散产生的现象（如红磷燃烧产生白烟） 雾：小液滴在空气中扩散产生的现象（如打开盛浓盐酸的试剂瓶瓶塞，产生大量白雾） 气：物质在通常状况下以气体状态存在，一般在有颜色、气味时描述 ▉考点07 化合反应与氧化反应 1.化合反应与氧化反应的比较 化合反应 氧化反应 概述 由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应，叫作化合反应 物质与氧气发生的反应属于氧化反应 特点 多变一，可用A+B+…→X表示 有氧气参加反应 举例 木炭、硫等与氧气的反应 木炭、硫、蜡烛等与氧气的反应 关系 交叉关系，如图： 2.剧烈氧化与缓慢氧化的比较 剧烈氧化 缓慢氧化 概述 像燃烧那样剧烈并发光、放热的氧化反应 进行得很慢，甚至不容易被察觉的氧化反应 举例 木炭在氧气中燃烧等 食物腐烂、铁生锈、细胞的呼吸作用等 区别 现象不同，反应的剧烈程度不同，反应条件不同 联系 都是氧化反应；都放出热量 ▉考点08 加热高锰酸钾制取氧气 1.试剂：高锰酸钾(暗紫色固体) 2.实验装置 实验室里制取气体的装置包括发生装置和收集装置两部分。 (1)发生装置的选择 ①实验室常见的气体发生装置类型及相应的选择依据见下图。 ②加热高锰酸钾制取氧气时，因高锰酸钾为固体，反应条件为加热，故选择固固加热型发生装置。 (2)收集装置的选择→依据：气体密度和气体溶解性 装置类型 适用气体 适用于难溶于水或不易溶于水，且不与水反应的气体 适用于密度比空气的大且不与空气中的成分反应的气体 适用于密度比空气的小且不与空气中的成分反应的气体 氧气的密度比空气的大，可选择向上排空气法收集氧气； 氧气不易溶于水且不与水反应，也可选择排水法收集氧气。 4.操作步骤(以排水法为例)→谐音简记：“茶庄定点收利息” 操作步骤 简记 操作方法 检查装置 的气密性 查(茶) 连接好装置，将导管末端插入水中，双手紧握试管，观察到导管口有气泡冒出，移开手后一段时间，导管中形成一段水柱，说明装置气密性良好 将试剂装 入试管 装(庄) 将试剂平铺在试管底部，并在试管口放一团棉花 把试管固定在铁架台上 定 铁夹夹在距试管口处，并使试管口略向下倾斜 点燃酒精灯 点 点燃酒精灯，先用酒精灯对试管预热，然后再对准试 收集氧气 收 当导管口连续并比较均匀地放出气泡时，开始收集。待集气瓶里的水排完以后，在水面下用玻璃片盖住瓶口，取出集气瓶，正放在桌面上 撤离导管 离(利) 实验结束后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯 熄灭酒精灯 熄(息) 5.注意事项 (1)仪器的组装要按从下到上、从左到右的顺序进行。 (2)试管内的导管略露出橡胶塞即可，便于气体导出。 (3)用排水法收集气体时，应先将集气瓶盛满水，用玻璃片盖住瓶口，再将其与玻璃片一起倒立在盛水的水槽内；待集满气后，先撤出导管并在水面下用玻璃片盖住瓶口，再将集气瓶移出水面。 6.验满 收集方法 验满 排水法 当集气瓶里的水排完时，说明氧气已收集满 向上排空气法 将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满 ▉考点09 工业上如何制取大量氧气 分离液态空气法制氧气 原理：液态氮的沸点(-196℃)比液态氧的沸点(-183℃)低，采用低温蒸发的方法可得到液态氧 过程：空气降温加压生成业液态空气，升温-196℃生成氧气和液态氧 ▉考点10 分解过氧化氢制取氧气 1.过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用 实验步骤 实验现象 实验分析 带火星的木条不复燃 过氧化氢在常温下分解缓慢，在较短时间内放出的氧气很少，不足以使带火星的木条复燃 有大量气泡冒出，带火星的木条复燃 二氧化锰加速了过氧化氢的分解，放出的氧气使带火星的木条复燃 重新加入过氧化氢溶液，又有大量气泡冒出，带火星的木条复燃 氧气是过氧化氢分解产生的，二氧化锰只起加快过氧化氢分解的作用，二氧化锰的化学性质没有改变 【实验结论】二氧化锰能加快过氧化氢分解制取氧气的速率，二氧化锰本身化学性质不变。 2.用过氧化氢溶液制取氧气 (1)试剂：过氧化氢溶液、二氧化锰(黑色粉末) (2)反应原理：过氧化氢通过二氧化锰生成水+氧气 (3)实验装置 (4)实验步骤 ①组装仪器，检查装置的气密性； ②装试剂：先向锥形瓶内加入二氧化锰固体，塞好带有分液漏斗(或长颈漏斗)和导管的双孔橡胶塞，向分液漏斗(或长颈漏斗)中加入过氧化氢溶液； ③收集气体。 ▉考点11 催化剂和催化作用 1.催化剂和催化作用的概念 催化剂 在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫作催化剂 催化作用 催化剂在化学反应中所起的作用叫作催化作用 2.催化剂的特点 一变二不变 一变：改变化学反应速率，包含加快和减慢 二不变：反应前后催化剂本身质量不变、化学性质不变 3.设计实验验证某物质是否为某反应的催化剂的方法 ①称量一定量的某物质，记录质量为m₁ ②取两套相同的实验装置装入同样质量的反应物，向其中一套装置内加入该物质，比较加入该物质前后反应速率是否改变(通常根据产生相同结果时所需时间来确定) ③从反应后的混合物中分离提取出该物质(常通过溶解、过滤、洗涤、烘干等操作),再称量质量，记录为m₂,比较m1与m₂是否相等 ④再取与②中相同的装置和质量相同的反应物，加入分离提取出的该物质，记录产生同样结果所需时间 4.催化剂的作用 催化剂在化工生产中有重要而广泛的应用，生产化肥、农药、化工原料等都要使用催化剂。 ▉考点12 分解反应与化合反应的比较 分解反应 化合反应 定义 由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应 由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应 特点 一变多 多变一 通式 X—→A+B+… A+B+…→X 举例 关系 都是化学反应的基本类型，二者属于并列关系 一．测定空气里氧气含量的探究（共3小题） 1．教材32页科学•技术•社会——数字化实验 小红利用数字化技术对“空气中氧气体积分数的测定”进行了再探究（如图1），得到的数据曲线如图2所示。 【查阅资料】红磷燃烧生成五氧化二磷，五氧化二磷有毒，易溶于水。 （1）写出图1装置中测定空气中氧气含量的化学方程式 　4P+5O22P2O5 。 （2）图2压强曲线中，BC段气压变化的原因是 　红磷燃烧放热导致气压增大幅度大于氧气消耗导致气压减小幅度　 。X曲线表示的是 　温度　 。（填“温度”或“氧气浓度”）。 （3）实验前集气瓶中的水为15mL，若集气瓶的容积为250mL（燃烧匙所占体积忽略不计），实验结束后理论上集气瓶中水的体积约为 　62　 mL。 （4）集气瓶中装水的作用是 　吸收五氧化二磷　 （合理即可）。 【答案】（1）4P+5O22P2O5。 （2）红磷燃烧放热导致气压增大幅度大于氧气消耗导致气压减小幅度；温度。 （3）62。 （4）吸收五氧化二磷。 【解答】解：（1）图1装置中测定空气中氧气含量的化学方程式是4P+5O22P2O5。 故答案为：4P+5O22P2O5。 （2）图2压强曲线中，BC段气压变化的原因是红磷燃烧放热导致气压增大幅度大于氧气消耗导致气压减小幅度。X曲线表示的是温度，是因为反应前后数值相等。 故答案为：红磷燃烧放热导致气压增大幅度大于氧气消耗导致气压减小幅度；温度。 （3）实验前集气瓶中的水为15mL，若集气瓶的容积为250mL（燃烧匙所占体积忽略不计），实验结束后理论上集气瓶中水的体积约为15mL+（250mL﹣15mL）62mL。 故答案为：62。 （4）集气瓶中装水的作用是吸收五氧化二磷。 故答案为：吸收五氧化二磷。 2．为了帮助同学们更好地理解“空气中氧气含量的测定”的实验原理，老师利用传感器技术测定了实验装置内的压强。 Ⅰ.测定空气里氧气含量的步骤如下： a.完成装置气密性检查 b.在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份 c.用弹簧夹夹紧胶皮管 d.点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，观察现象 e.待红磷熄灭后，冷却至室温后打开弹簧夹，观察现象 （1）步骤d中反应的化学方程式是 　4P+5O22P2O5 。 （2）步骤e中观察到的现象是烧杯中的水 　倒吸入瓶中，瓶内水面大约上升一等份　 。 （3）在上述步骤中，导致图2中DE段气压变化的实验操作是 　e　 （填字母序号）。 （4）右边甲图为图2中A点时集气瓶内气体组成的微观示意图，请在乙图中画出D点集气瓶内气体组成的微观示意图 （画在答题卡上）。 Ⅱ.食品脱氧剂（以铁粉为主的物质组成）能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气，使食品处于无氧状态。同学们尝试用图3装置进行实验来测定空气中氧气的含量。下表是实验过程中记录的有关数据： 实验所需的时间/min 0 5 10 30 35 45 量筒中液面的 刻度/mL 50 35 27.5 19.7 19.7 19.7 （5）脱氧剂发生复杂的化学反应，首先是铁粉与氧气、水反应生成Fe（OH）2固体，写出该反应的化学方程式 　2Fe+2H2O+O2＝2Fe（OH）2 。 （6）分析表中数据得知，至少经过 　30　 分钟后，量筒中的液面不再下降。 （7）据表中数据推算，广口瓶中氧气的体积分数约为 　20.2%　 。（结果精确到0.1%） （8）若实验结束时，量筒中的液面不再下降时，读取量筒中液面时俯视，则测得的氧气含量比真实值 　偏小　 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）4P+5O22P2O5； （2）倒吸入瓶中，瓶内水面大约上升一等份； （3）e； （4）； （5）2Fe+2H2O+O2＝2Fe（OH）2； （6）30； （7）20.2%； （8）偏小。 【解答】解：（1）红磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，反应的化学方程式为4P+5O22P2O5； （2）红磷燃烧消耗了装置内氧气，氧气约占空气总体积的，打开弹簧夹后，在大气压的作用下，烧杯中的水倒吸入瓶中，瓶内水面大约上升一等份； （3）DE段，压强恢复至常压，说明此时打开了弹簧夹，水被吸入集气瓶中，故选：e； （4）空气的主要成分是氮气和氧气，D点时压强最小，说明装置内氧气被完全消耗，剩余的气体主要是氮气，故图为； （5）铁粉与氧气、水反应生成氢氧化亚铁固体，该反应的化学方程式为2Fe+2H2O+O2＝2Fe（OH）2； （6）分析表中数据得知，至少经过30分钟后，量筒中的液面不再下降； （7）量筒内水减少的体积就是消耗氧气的体积，则消耗氧气的体积为50mL﹣19.7mL＝30.3mL，则广口瓶中氧气的体积分数约100%＝20.2%； （8）若实验结束时，量筒中的液面不再下降时，读取量筒中液面时俯视，读数偏大，导致计算的进入广口瓶中的水偏少，则测得的氧气含量比真实值偏小。 故答案为：（1）4P+5O22P2O5； （2）倒吸入瓶中，瓶内水面大约上升一等份； （3）e； （4）； （5）2Fe+2H2O+O2＝2Fe（OH）2； （6）30； （7）20.2%； （8）偏小。 3．实践小组开展了“测定空气中氧气含量”的再探究活动。 资料： 1.红磷的着火点是260℃，白磷的着火点是40℃ 2.相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比。 3.相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比。 【史料研究】二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装置粗略测出空气中氧气的含量。 （1）加热时，曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末，玻璃钟罩内汞液面上升，产生该现象的原因是 　汞与氧气反应生成氧化汞，导致钟罩内气体减少，气压减小　 。 【实验回顾】 （2）实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（装置如图2），反应的化学方程式为 　4P+5O22P2O5 。当冷却至室温后，集气瓶内剩余气体的成分是 　D　 。 A.五氧化二磷 B.主要成份为氮气和氧气 C.纯净的氮气 D.主要成份为氮气的混合气体 【优化与实验】 同学们利用图2装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”。经讨论后改进实验再探究，分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验，记录并处理数据。其中部分数据如图4、图5所示。 （3）图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原因可能是 　反应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀　 。 （4）图5中BC段压强增大，原因是 　反应刚开始，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大　 。 计算白磷消耗的氧气约占空气体积的 　19.37　 %（精确到0.01%）。 【反思与交流】 （5）请从燃烧条件的角度分析上述分别利用红磷和白磷进行实验时，测得氧气含量的结果存在较大差异的主要原因是 　白磷的着火点比红磷的着火点低　 。 （6）上述实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒，对环境“不友好”。结合实验原理和试剂弊端，可选择的替代试剂有 　铜粉　 （写一种）。 【答案】（1）汞与氧气反应生成氧化汞，导致钟罩内气体减少，气压减小； （2）4P+5O22P2O5；D； （3）反应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀； （4）反应刚开始，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大；19.37； （5）白磷的着火点比红磷的着火点低； （6）铜粉。 【解答】解：（1）汞与氧气反应生成氧化汞，导致钟罩内气体减少，气压减小，所以玻璃钟罩内的汞液面上升； （2）磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，化学方程式为：4P+5O22P2O5；足量的红磷能将装置内的氧气完全耗尽，剩余的气体主要是以氮气为主的混合物； （3）图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原因可能是反应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀。 （4）图5中BC段压强增大，原因是反应刚开始，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大。 相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比，气体体积与分子数成正比，则相同的温度和体积下，气体压强与气体体积成正比，则白磷消耗的氧气占空气的体积为100%≈19.37%。 （5）从燃烧条件的角度分析产生上述两个结果较大差异的主要原因是：白磷的着火点比红磷的着火点低。 （6）铜粉在加热的条件下能与氧气反应生成固体氧化铜，可用于测定空气中氧气的含量，且相对来说比较安全和环保。 故答案为：（1）汞与氧气反应生成氧化汞，导致钟罩内气体减少，气压减小； （2）4P+5O22P2O5；D； （3）反应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀； （4）反应刚开始，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大；19.37； （5）白磷的着火点比红磷的着火点低； （6）铜粉。 二．纯净物和混合物的判别（共3小题） 4．下列物质中，属于纯净物的是（　　） A．矿泉水 B．液态氮 C．赤铁矿 D．不锈钢 【答案】B 【解答】解：A、矿泉水中含有水、可溶性杂质，由多种物质组成，属于混合物，故错误； B、液氮是氮气的液态形式，只含有一种物质，属于纯净物，故正确； C、赤铁矿的主要成分是氧化铁，还含有其它杂质，属于混合物，故错误； D、不锈钢是铁的合金，属于混合物，故错误。 故选：B。 5．日常生活中的下列各组物质，前者属于混合物、后者属于纯净物的是（　　） A．空气、纯牛奶 B．啤酒、矿泉水 C．白醋、冰水混合物 D．二氧化碳、铁 【答案】C 【解答】解：A.空气是由氮气、氧气、二氧化碳等多种物质组成的混合物；纯牛奶中含有水、蛋白质等多种物质，也是混合物，故A不符合题意； B.啤酒中含有水、酒精等多种物质，属于混合物；矿泉水中含有水和多种矿物质，属于混合物，故B不符合题意； C.白醋中含有醋酸、水等物质，属于混合物；冰水混合物是水的固体和液体存在状态，是一种物质，属于纯净物，故C符合题意； D.二氧化碳和铁都是由一种物质组成的，属于纯净物，故D不符合题意； 故选：C。 6．下列各图中“〇”和“●”分别表示不同元素的原子，其中表示混合物的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解答】解：A、图示由同一种分子构成，属于纯净物，故A不符合题意； B、图示由三种分子和一种原子构成，属于混合物，故B符合题意； C、图示由同一种原子构成，属于纯净物，故C不符合题意； D、图示由同一种分子直接构成的纯净物，故D不符合题意。 故选：B。 三．空气的成分（共2小题） 7．下列有关空气的说法正确的是（　　） A．空气是混合物 B．空气是由空气分子构成 C．空气中氮气极易溶于水 D．空气中稀有气体的体积分数最大 【答案】A 【解答】解：A、空气是由氮气、氧气、稀有气体等多种物质组成的，属于混合物，故A说法正确； B、空气中含氮分子、氧分子等，不存在空气分子，故B说法错误； C、空气中氮气难溶于水，故C说法错误； D、空气中各成分的体积分数：氮气约占78%、氧气约占21%、稀有气体约占0.94%、二氧化碳约占0.03%、水蒸气和杂质约占0.03%，则空气中氮气的体积分数最大，故D说法错误。 故选：A。 8．化学就在我们身边，它与我们的生活息息相关。请按要求从下列物质中选择填空：①氧气；②氮气；③五氧化二磷；④二氧化硫；⑤二氧化碳；⑥矿泉水；⑦氖气。请用这些物质的数字代号填空： （1）空气中含量最多的气体是 　②　 ； （2）属于有刺激性气味的有毒气体的是 　④　 。 【答案】（1）②； （2）④。 【解答】解：（1）空气中含量最多的气体是氮气，约占空气体积的78%； （2）属于有刺激性气味的有毒气体的是二氧化硫。 故答案为： （1）②； （2）④。 四．空气成分示意图相关问题（共2小题） 9．如图是空气成分体积含量示意图，有关气体a、b、c的说法正确的是（　　） A．气体a常用作焊接金属的保护气 B．气体a化学性质比较活泼，可用于食品防腐 C．气体b可用作发射宇宙火箭的燃料 D．气体c主要成分是CO2 【答案】A 【解答】解：A、空气的成分按体积计算，大约是：氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其他气体占0.03%，则气体a是氮气，化学性质不活泼，常用作焊接金属的保护气，故选项说法正确。 B、气体a是氮气，化学性质不活泼，可用于食品防腐，故选项说法错误。 C、气体b是氧气，能支持燃烧，但不具有可燃性，不能用作发射宇宙火箭的燃料，故选项说法错误。 D、气体c主要成分是稀有气体，故选项说法错误。 故选：A。 共创全国文明城市，共享美丽幸福邵阳。请完成下面小题。 10．新宁崀山风景秀美，空气清新。如图是空气成分（按体积分数）的饼状图，由图可知空气中含量最多的气体是（　　） A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体 【答案】B 【解答】解：由空气成分（按体积分数）的饼状图可知，空气中含量最多的气体是氮气，约占空气总体积的78%。 故选：B。 五．拉瓦锡测定空气中氧气含量（共2小题） 11．法国化学家拉瓦锡用如图装置，用定量的方法研究了空气的成分．他以汞为原料通过反复实验，得出空气是由 　氮气和氧气　 组成的，其中 　O2 （填化学式）约占空气总体积的的结论。该实验过程涉及两个化学反应，写出其中任意一个反应的化学方程式 　2Hg+O22HgO或2HgO2Hg+O2↑　 ，氧化汞是 　红　 色的固体，它是由 　分子　 （填“分子”或“原子”）构成的物质， 【答案】氮气和氧气；O2；2Hg+O22HgO或2Hg O2Hg+O2↑；红、分子。 【解答】解：用汞加热测定空气中氧气的含量中，可得到空气是由氮气和氧气组成的，且氧气约占空气体积的五分之一；汞与氧气加热生成氧化汞，氧化汞加热分解为汞和氧气，反应的化学方程式分别为：2Hg+O22HgO或2Hg O2Hg+O2↑；其中氧化汞为红色固体，氧化汞是由分子构成的。 故答案为：氮气和氧气；O2；2Hg+O22HgO或2Hg O2Hg+O2↑；红、分子。 12．同学们也可以像化学家一样认识和应用化学反应。 （1）微观角度：拉瓦锡使用汞和氧气的反应研究空气的组成，此变化中 　原子　 （填“分子”或“原子”）不变。 （2）量的角度：若反应生成21.7g氧化汞（HgO），其中汞元素的质量为 　20.1g　 。 （3）学会应用：反应后曲颈甑内剩余的气体主要为 　氮气　 的化学性质不活泼，故常用作 　保护气　 。 （4）学会分析：此实验能粗略测定空气中氧气的含量，原因是 　abc　 （填字母编号，多选）。 a.汞只与空气中的氧气反应 b.生成的氧化汞常温下不是气态 c.装置中有足量汞 （5）学会反思：化学课上老师使用红磷燃烧测定空气中氧气的含量，其化学方程式是 　4P+5O22P2O5 ，课堂上老师没有使用上述拉瓦锡的实验，你认为原因是 　汞蒸发会污染空气　 （只答1点即可）。 【答案】（1）原子； （2）20.1g； （3）氮气；保护气； （4）abc； （5）4P+5O22P2O5；汞蒸发会污染空气。 【解答】解：（1）拉瓦锡使用汞和氧气的反应研究空气的组成，此变化中分子发生变化，原子不变； （2）若反应生成21.7g氧化汞（HgO），其中汞元素的质量为21.7g20.1g； （3）汞与氧气反应生成氧化汞固体，消耗氧气，则反应后曲颈甑内剩余的气体主要为氮气，由于氮气的化学性质不活泼，故常用作保护气； （4）a、实验中汞只与空气中的氧气反应，只消耗空气中的氧气，故a符合题意； b、生成的氧化汞常温下是固态，没有生成其他气体，故b符合题意； c、装置中有足量汞，能把装置内的氧气几乎耗尽，故c符合题意。 故选：abc。 （5）红磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：4P+5O22P2O5；课堂上老师没有使用上述拉瓦锡的实验，因为该实验过程中汞蒸发会污染空气，故填：汞蒸发会污染空气。 故答案为：（1）原子； （2）20.1g； （3）氮气；保护气； （4）abc； （5）4P+5O22P2O5；汞蒸发会污染空气。 六．氮气的用途（共2小题） 13．博物馆常用空气中含量最多的气体保护文物。该气体是（　　） A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳 【答案】A 【解答】解：空气中各成分的体积分数分别是：氮气大约占空气体积的78%、氧气大约占空气体积的21%、稀有气体大约占空气体积的0.94%、二氧化碳大约占空气体积的0.03%、水蒸气和其它气体和杂质大约占0.03%，所以空气中含量最多的气体是氮气。 故选：A。 14．在食品包装中常充入某气体以延长保质期，从物质的性质、价格、资源等因素分析这种气体最可能是（　　） A．O2 B．N2 C．CO D．He 【答案】B 【解答】解：A.O2是氧气，氧气性质比较活泼，能与许多物质发生氧化反应，会加速食品的变质，不能用于食品包装延长保质期，故A错误； B.N2是氮气，氮气化学性质稳定，在空气中含量高，资源丰富，价格便宜，可用于食品包装中以延长保质期，故B正确； C.CO是一氧化碳，一氧化碳有毒，不能用于食品包装，故C错误； D.He是氦气，氦气化学性质稳定，但氦气在空气中含量低，制取成本高，资源相对较少，不适合大规模用于食品包装，故D错误； 故选：B。 七．稀有气体的用途（共2小题） 15．“自古深情留不住，总是套路得人心”。在化学世界里，“套路”有时是正确的，有时是不正确的。以下有关“物质﹣﹣性质﹣﹣用途”的对应关系中，不正确的是（　　） A．氮气﹣﹣化学性质稳定﹣﹣食品防腐 B．干冰﹣﹣升华吸热﹣﹣制冷剂 C．氧气﹣﹣可燃性﹣﹣火箭发射 D．稀有气体﹣﹣通电能发出不同颜色的光﹣﹣霓虹灯 【答案】C 【解答】解：A、氮气化学性质稳定，可以用作食品防腐，该选项说法正确； B、干冰升华吸热，可以用作制冷剂，该选项说法正确； C、氧气不具有可燃性，该选项说法不正确； D、稀有气体通电能发出不同颜色的光，可以用作霓虹灯，该选项说法正确。 故选：C。 16．请用①二氧化碳；②氮气；③氧气；④稀有气体填空． （1）灯泡中充入　②　 （填序号，下同）可延长其使用寿命； （2）医疗急救和切割金属时用　③　 ； （3）通电时发出不同的光，可制多种光源的是　④　 ； （4）可用于制汽水、啤酒的是　①　 ． 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）氮气化学性质比，故较稳定一般不与其他物质发生化学反应．故（1）答案：② （2）氧气支持呼吸，故可用于医疗急救，氧气还能支持燃烧故可用于切割金属，故（2）答案：③ （3）稀有气体在电流的作用下产生不同颜色的光，故（3）答案：④ （4）二氧化碳和水反应生成碳酸，故（4）答案：① 八．氧气的物理性质（共2小题） 17．下列有关空气说法正确的是（　　） A．空气中氮气的质量分数约为78% B．空气是一种宝贵的资源 C．空气中的氧气易溶于水 D．洁净的空气是纯净物 【答案】B 【解答】解：A.空气中氮气的体积分数约为78%，而非质量分数，故A不正确； B.空气提供氧气、氮气、稀有气体等资源，广泛应用于工业、医疗等领域，是宝贵的自然资源，故B正确； C.空气中的氧气不易溶于水，故C不正确； D.洁净的空气是由氮气、氧气等混合而成，属于混合物，故D不正确。 故选：B。 18．空气是人类赖以生存的物质基础。下列有关空气的说法错误的是（　　） A．空气中的氧气易溶于水，所以鱼儿能在水中生存 B．二氧化硫是空气污染物之一 C．城市街道美丽的霓虹灯与稀有气体的应用有关 D．空气由多种物质组成，属于混合物 【答案】A 【解答】解：A.氧气是不易溶于水的，而不是易溶于水。鱼儿能在水中生存是因为水中溶解有少量的氧气，故A错误； B.二氧化硫是空气污染物，它会导致酸雨等环境问题，故B正确； C.稀有气体在通电时会发出不同颜色的光，可用于制作霓虹灯，故C正确； D.空气由氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体等多种物质组成，属于混合物，故D正确； 故选：A。 九．氧气的化学性质（共2小题） 19．兴趣小组探究氧气浓度对燃烧的影响，实验结果如图所示。下列说法正确的是（　　） A．带火星木条在氧气浓度为35%时能复燃 B．用排空气法收集氧气，验满时带火星木条复燃，则氧气已集满 C．0.5mm细铁丝燃烧所需氧气的最低浓度为86% D．氧气浓度和铁丝直径会影响铁丝燃烧剧烈程度 【答案】D 【解答】解：A.从“带火星木条在不同浓度氧气中燃烧情况”图可知，带火星木条在氧气浓度为35%时亮，并非复燃，故A选项错误。 B.用排空气法收集氧气时，当氧气的浓度达到55%时，验满时带火星木条就复燃，所以带火星木条复燃时，不能说明氧气已收集满，故B选项错误。 C.从“细铁丝在不同浓度氧气中燃烧情况”图可知，0.5mm 细铁丝在氧气浓度为 86% 时剧烈燃烧，但不能就此判定其燃烧所需氧气的最低浓度为86%，有可能在更低浓度下也能燃烧，只是图中未体现，故C选项错误。 D.从“细铁丝在不同浓度氧气中燃烧情况”图可以看出，随着氧气浓度升高，铁丝燃烧剧烈程度增加；同时，不同直径的铁丝在相同氧气浓度下燃烧剧烈程度也不同，所以氧气浓度和铁丝直径会影响铁丝燃烧剧烈程度，故D选项正确。 故选：D。 20．构建知识网络是学习化学的一种重要方法。小明对物质在氧气中燃烧的反应进行了如图所示的整理，其中X是能使澄清石灰水变浑浊的气体。请回答下列问题： （1）X的化学式为 　CO2 。 （2）写出反应③的化学方程式 　3Fe+2O2Fe3O4 ，该反应的基本反应类型是 　化合反应　 （选填“化合反应”或“分解反应”）。 （3）反应④产生二氧化硫，它对环境的主要影响是 　形成酸雨　 。 （4）请设计实验证明反应②有水产生 　点燃蜡烛，将干冷的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁出现水雾　 。 【答案】（1）CO2； （2）3Fe+2O2Fe3O4；化合反应； （3）形成酸雨； （4）点燃蜡烛，将干冷的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁出现水雾。 【解答】解：（1）碳在氧气中充分燃烧生成二氧化碳，X的化学式为CO2。 （2）反应③是铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4；该反应符合“多变一”的形式，属于化合反应。 （3）反应④产生二氧化硫，它对环境的主要影响是形成酸雨。 （4）实验证明反应②有水产生，可点燃蜡烛，将干冷的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁出现水雾，说明生成了水。 故答案为： （1）CO2； （2）3Fe+2O2Fe3O4；化合反应； （3）形成酸雨； （4）点燃蜡烛，将干冷的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁出现水雾。 十．氧气的用途（共5小题） 21．生机勃勃的地球离不开空气，下列关于空气的成分性质与用途不相符的是（　　） A．氮气化学性质不活泼——用于食品保护气 B．氧气具有助燃性——用作燃料 C．液氦温度低——作氩氦刀治疗肿瘤 D．稀有气体通电发光——制作霓虹灯 【答案】B 【解答】解：A.氮气化学性质不活泼，不易与其他物质发生反应，所以可以用于食品保护气，防止食品被氧化变质，故A正确； B.氧气具有助燃性，能支持燃烧，但氧气本身不能燃烧，不能用作燃料，故B错误； C.液氦温度低，在氩氦刀治疗肿瘤时可利用其低温的特性，故C正确； D.稀有气体通电时发出各种颜色的光，可用于制作霓虹灯，故D正确； 故选：B。 22．神舟十三号载人飞船返回舱成功着陆。返回舱内可以供给航天员呼吸的气体是（　　） A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．二氧化碳 【答案】A 【解答】解：A.氧气是供给呼吸的重要气体，航天员在返回舱内需要氧气来维持生命活动，故A正确； B.氮气不能供给呼吸，它在空气中主要起到稀释氧气等作用，故B错误； C.稀有气体化学性质很不活泼，不能供给呼吸，故C错误； D.二氧化碳是呼吸作用的产物，不能供给呼吸，故D错误； 故选：A。 （多选）23．物质的性质和用途对应不正确的是（　　） A．氧气做燃料——助燃性 B．氦气充探空气球——密度小 C．稀有气体作保护气——通电发出有色光 D．氮气作保护气——稳定性 【答案】AC 【解答】解：A、氧气具有助燃性，可用作助燃剂，不能作燃料，故选项说法错误。 B、氦气填充探空气球，是因为氦气的密度小于空气，故选项说法正确。 C、稀有气体作保护气，是因为稀有气体化学性质很不活泼；稀有气体通电发出有色光，可制成多种用途的电光源，利用的是稀有气体的物理性质，故选项说法错误。 D、氮气作保护气，是因为氮气的化学性质稳定，故选项说法正确。 故选：AC。 24．2024年4月26日，神舟十八号航天员乘组顺利入驻“天宫”。在空间站中能供给呼吸的气体是（　　） A．氧气 B．氮气 C．水蒸气 D．二氧化碳 【答案】A 【解答】解：氧气能供给呼吸，氮气、水蒸气和二氧化碳都不能供给呼吸，因此在空间站中能供给呼吸的气体是氧气。 故选：A。 25．小明到西藏旅游，为预防高原反应，应随身携带的气体是（　　） A．O2 B．H2 C．N2 D．CO2 【答案】A 【解答】解：氧气的用途主要有两个：支持燃烧和供给呼吸；小明到西藏旅游，为预防高原反应，应随身携带的气体是氧气。因为氧气能供给呼吸，携带氧气可以缓解因缺氧导致的高原反应。而氢气（H2）、氮气（N2）、二氧化碳（CO2）都不能供给呼吸，无法预防高原反应，所以应携带O2； 故选：A。 十一．木炭在氧气中燃烧及其实验（共2小题） 26．同学们在实验室设计如下实验探究氧气的性质，下列分析正确的是（　　） A．夹持木炭的仪器是试管夹 B．木炭在空气中加热后发出白光，放热 C．倒入的澄清石灰水会变浑浊 D．将烧至红热的木炭快速伸入集气瓶中 【答案】C 【解答】解：A.夹持木炭的仪器为坩埚钳，不能用试管夹，故错误； B.木炭在空气中燃烧，现象是发出红光，同时放热，并非发出白光，故错误；C.木炭在氧气中燃烧会生成二氧化碳，而二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以若检验该反应的生成物，加入适量澄清石灰水，澄清石灰水会变浑浊，故正确； D.若把红热的木炭快速伸入集气瓶下部，燃烧产生的热和二氧化碳会将中上部未反应的氧气排出，使燃烧无法持续进行。正确做法是把加热至红热的木炭由瓶口向下缓慢插入，目的是使木炭与氧气充分反应，故错误。 故选：C。 燃烧是人类最早利用的化学反应之一。回答27﹣27题。 27．木炭在氧气中燃烧的现象描述不正确的是（　　） A．产生白烟 B．发白光 C．剧烈燃烧 D．放出热量 【答案】A 【解答】解：木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，但不能产生白烟， 故选：A。 十二．铁在氧气中燃烧及其实验（共3小题） 28．如图甲所示为某小组使用数据采集器探究“铁丝在氧气中燃烧”的实验装置，集气瓶内氧气的体积分数随时间的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．集气瓶中放少量水，用于吸收有毒物质 B．将铁丝绕成螺旋状的目的是促进燃烧 C．开始采集数据时，瓶内是纯净的氧气 D．铁丝停止燃烧时，瓶内氧气已经耗尽 【答案】B 【解答】解：A.铁丝燃烧生成四氧化三铁，生成物温度很高，若直接接触集气瓶底，易导致瓶底炸裂，水可以吸收热量，因此集气瓶中放少量水，可以防止高温生成物炸裂集气瓶底，不是用于吸收有毒物质，A错误； B.将铁丝绕成螺旋状，可以增大铁丝与氧气的受热面积，目的是促进燃烧，B正确； C.根据图乙，开始采集数据时，瓶内氧气的体积分数约为80%，可知瓶内不是纯净的氧气，C错误； D.根据图乙，铁丝停止燃烧时，瓶内氧气体积分数不为0，可知氧气没有耗尽，D错误。 故选：B。 29．兴趣小组将长度、粗细相同的铁丝，绕成不同形状，用火柴引燃后放入不同浓度的氧气中进行多次实验，测定铁丝剧烈燃烧时间，得到数据如图。下列说法错误的是（　　） A．铁丝燃烧剧烈程度与氧气的起始浓度有关 B．铁丝拉直不会出现火星四射剧烈燃烧的现象 C．实验a的异常现象可能是因为铁丝受热熔断 D．待火柴快燃尽时将铁丝伸入集气瓶，防止火柴燃烧消耗更多O2 【答案】B 【解答】解：A.从图片数据可以看出，随着集气瓶内氧气起始浓度（体积分数）从60%逐渐增大到90%，铁丝剧烈燃烧时间总体上呈变化趋势，说明铁丝燃烧剧烈程度与氧气的起始浓度有关，氧气浓度越高，铁丝燃烧可能越剧烈，故A选项说法正确。 B.从图片可知，在较高氧气浓度下，拉直状态的铁丝也有剧烈燃烧的情况，只是剧烈燃烧时间与绕成大螺旋状的铁丝不同，所以铁丝拉直也会出现火星四射剧烈燃烧的现象，故B选项说法错误。 C.实验a中可能由于铁丝受热达到熔点而熔断，导致不能持续剧烈燃烧，从而出现异常现象，故C选项说法合理。 D.火柴燃烧会消耗氧气，如果火柴未快燃尽时就将铁丝伸入集气瓶，会消耗较多氧气，使集气瓶内氧气浓度降低，不利于铁丝燃烧，所以待火柴快燃尽时将铁丝伸入集气瓶，防止火柴燃烧消耗更多O2，故D选项说法正确。 故答案为：B。 30．如图是在实验室完成的铁丝、木炭在氧气中燃烧的实验。 （1）进行实验甲时，集气瓶内预先加入少量水的目的是 　防止高温生成物溅落炸裂集气瓶　 ；铁丝在氧气中燃烧的化学方程式为 　3Fe+2O2Fe3O4 。 （2）实验乙中，木炭在氧气中燃烧的现象是 　发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体　 。 【答案】（1）防止高温生成物溅落炸裂集气瓶；3Fe+2O2Fe3O4； （2）发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。 【解答】解：（1）铁丝在氧气中燃烧会生成高温的四氧化三铁固体，这些固体溅落可能会使集气瓶炸裂，所以进行实验甲时，集气瓶内预先加入少量水的目的是防止高温生成物溅落炸裂集气瓶。铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4。 （2）实验乙中，木炭在氧气中燃烧比在空气中更剧烈，其现象是发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。这是因为氧气浓度越高，木炭燃烧越剧烈，燃烧产物二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。 故答案为： （1）防止高温生成物溅落炸裂集气瓶；3Fe+2O2Fe3O4； （2）发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。 十三．硫在氧气中燃烧及其实验（共2小题） 31．如图是硫在氧气中燃烧的实验。燃烧停止后，取出燃烧匙，用毛玻璃片盖紧集气瓶，振荡、悬空倒置，发现毛玻璃片不脱落。已知等量氢氧化钠溶液比水吸收二氧化硫效果好，下列说法不正确的是（　　） A．硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰 B．硫在氧气中燃烧比在空气中剧烈 C．毛玻璃片不脱落是因为集气瓶内压强减小 D．将氢氧化钠溶液换成水，实验成功率更高 【答案】D 【解答】解：A、硫在氧气中燃烧会产生明亮的蓝紫色火焰，故选项A说法正确； B、氧气具有助燃性，空气中氧气含量相对较低，而纯氧气中氧气浓度高，所以硫在氧气中燃烧比在空气中剧烈，故选项B说法正确； C、硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫能与氢氧化钠溶液反应，导致集气瓶内压强减小，外界大气压将毛玻璃片紧紧压住，因此毛玻璃片不脱落，故选项C说法正确； D、已知等量氢氧化钠溶液比水吸收二氧化硫效果好，若将氢氧化钠溶液换成水，吸收二氧化硫的量会减少，实验成功率会降低，故选项D说法错误； 故选：D。 32．如图是硫在氧气中燃烧的实验装置图，燃烧时发出 　明亮的蓝紫色　 火焰，有刺激性气味的气体产生，写出该反应的化学方程式 　S+O2SO2 ，集气瓶中的水除了能吸收硫燃烧生成的有毒气体外，还可以将燃烧匙浸入水中，及时熄灭燃烧匙中的火焰，其灭火原理是 　隔绝氧气（或使可燃物的温度降低到着火点以下）　 。 【答案】明亮的蓝紫色；S+O2SO2；隔绝氧气（或使可燃物的温度降低到着火点以下）。 【解答】解：硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，并生成有刺激性气味的气体；在点燃的条件下，硫与氧气反应生成二氧化硫，反应的化学方程式是S+O2SO2；把燃烧匙中燃着的硫浸入水中，水可以隔绝空气（氧气），又可以使温度降低到硫的着火点以下，故可使其熄灭。 故答案为：明亮的蓝紫色；S+O2SO2；隔绝氧气（或使可燃物的温度降低到着火点以下）。 十四．探究氧气的性质（共3小题） 33．用如图装置探究氧气的性质，步骤如下： ①将透明实验盒用隔板分成两部分，点燃蜡烛，将倾倒室中的氧气传感器连接电脑并采集数据； ②将氧气缓慢倒入倾倒室； ③提起中间隔板； ④观察并记录蜡烛的燃烧现象。下列叙述合理的是（　　） A．25s时进行的实验操作是步骤② B．与12.5s时刻比较，50s时蜡烛更明亮 C．实验结束时氧气被完全消耗 D．该实验不能说明氧气的密度比空气大 【答案】B 【解答】解：A.实验步骤中，先点燃蜡烛、连接氧气传感器采集数据，然后将氧气缓慢倒入倾倒室，此时氧气进入倾倒室会使氧气传感器检测到氧气含量上升，从图像看，25s时氧气含量最高，说明氧气已经倾倒完，故A选项叙述不合理； B.氧气含量越高，蜡烛燃烧越剧烈、越明亮。12.5s时氧气含量较低，50s时氧气含量更高，所以与12.5s时刻比较，50s时蜡烛更明亮，故B选项叙述合理； C.从图像可知，实验结束时氧气含量不为0，说明氧气没有被完全消耗，故C选项叙述不合理； D.实验中氧气是从倾倒室倒入，提起隔板后氧气进入燃烧室使蜡烛燃烧更旺，这表明氧气向下运动进入了燃烧室，能说明氧气的密度比空气大，故D选项叙述不合理。 故选：B。 34．有学者提出“铁丝燃烧绕成螺旋状，是为了防止燃烧点因迅速上升到集气瓶内氧气低浓度区而熄灭”。据此，化学学习小组的同学决定对铁丝在氧气中燃烧进行更深入的探究。 活动一：氧气的制取和浓度测定 如图1，在集气瓶中加入30mL质量分数为10%的过氧化氢溶液，取1g粉末状的二氧化锰加入集气瓶中。将带有氧气浓度传感器的塑料瓶套盖在集气瓶上方，分别测量反应前后集气瓶内氧气浓度数值。 （1）取用二氧化锰的仪器是 　药匙　 ，集气瓶内发生反应的化学方程式为 　2H2O22H2O+O2↑　 。 （2）实验结束后，若要将二氧化锰从混合物中分离，可采取的方法是 　过滤、洗涤、干燥　 。 活动二：探究铁丝燃烧时长的影响因素 如图2所示，从同一长铁丝上分别截取3根长度相同的铁丝，将1根拉直、另2根绕成直径大小不同的螺旋状，下端系上燃着的小木条进行燃烧实验。每种形状的铁丝平行测量3次，所测得的实验数据如图3所示。 （3）实验时，3根铁丝均要完全伸入集气瓶中，原因是 　符合控制变量法，使反应面积相同　 。 （4）每种形状的铁丝平行测量3次，目的是 　多次测量取平均值可以减小误差　 。 （5）实验中发现不管铁丝形状如何，其燃烧时长均在曲线附近，说明 　铁丝剧烈燃烧的时长与铁丝的形状关系不大　 。 （6）通过对实验数据的分析，可以得出铁丝剧烈燃烧时长主要与 　集气瓶内氧气的起始浓度　 有关。 【答案】（1）药匙；2H2O22H2O+O2↑； （2）过滤、洗涤、干燥； （3）符合控制变量法，使反应面积相同； （4）多次测量取平均值可以减小误差； （5）铁丝剧烈燃烧的时长与铁丝的形状关系不大； （6）集气瓶内氧气的起始浓度。 【解答】解：（1）取用二氧化锰粉末可以用药匙；过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑； （2）实验结束后若要将MnO2从混合物汇总分离出来，由于MnO2不溶于水，可采取的方法是过滤、洗涤、干燥； （3）对比实验中，根据控制变量的原则，实验时，3根铁丝均要完全伸入集气瓶中，符合控制变量法，使反应面积相同； （4）每种形状的铁丝平行测量3次，多次测量取平均值可以减小误差； （5）实验中发现不管铁丝形状如何，其燃烧时长均在曲线附近，说明铁丝剧烈燃烧的时长与铁丝的形状关系不大； （6）通过对实验数据的分析，当铁丝的性质相同时，集气瓶内氧气的起始浓度越大，铁丝剧烈燃烧的时长越短，故可以得出铁丝剧烈燃烧时长主要与集气瓶内氧气的起始浓度有关。 故答案为： （1）药匙；2H2O22H2O+O2↑； （2）过滤、洗涤、干燥； （3）符合控制变量法，使反应面积相同； （4）多次测量取平均值可以减小误差； （5）铁丝剧烈燃烧的时长与铁丝的形状关系不大； （6）集气瓶内氧气的起始浓度。 35．实验是科学探究的重要途径，下面是有关氧气化学性质的探究实验。 （1）实验一：铁丝在氧气中剧烈燃烧。实验时，铁丝下端系火柴的目的是 　引燃铁丝　 。 （2）实验二：木炭在氧气中燃烧后，验证产物的方法是 　向反应后的集气瓶中倒入澄清石灰水，振荡，若石灰水变浑浊，则证明生成了二氧化碳　 。 （3）实验三的实验结论是 　氧气约占空气体积的五分之一　 。正确选择试剂是实验成功的关键，该实验中对试剂的选择合理的是 　BC　 。（填字母）。 A.可以用铁代替红磷进行实验 B.红磷需要足量 C.只与氧气反应 （4）在“实验一”“实验三”中，可以把水换成细沙的实验是 　实验一　 。 （5）根据上述实验，说明氧气的化学性质 　比较活泼　 （填“比较活泼”或“不活泼”）。 【答案】（1）引燃铁丝； （2）向反应后的集气瓶中倒入澄清石灰水，振荡，若石灰水变浑浊，则证明生成了二氧化碳； （3）氧气约占空气体积的五分之一；BC； （4）实验一； （5）比较活泼。 【解答】解：（1）铁丝在氧气中燃烧时，铁丝下端系火柴的目的是：通过火柴燃烧放热，使铁丝温度达到着火点，从而引燃铁丝； （2）木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，验证产物的方法是：向反应后的集气瓶中倒入澄清石灰水，振荡，若石灰水变浑浊，则证明生成了二氧化碳，因为二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，发生反应CO2+Ca（OH）2 ＝CaCO3↓+H2O； （3）实验三应该是测定空气中氧气含量的实验，其实验结论是：氧气约占空气体积的五分之一。该实验中对试剂的选择合理的是： A.不可以用铁代替红磷进行实验，因为铁在空气中不能燃烧，无法消耗氧气来测定氧气含量，故A错误。 B.红磷需要足量，这样才能将集气瓶中的氧气完全消耗，使实验结果更准确，故B正确。 C.所选试剂需要只与氧气反应，且反应后不能生成气体，否则会影响对氧气含量的测定，故C正确。 故选：BC； （4）在实验一（铁丝在氧气中燃烧）和实验三（测定空气中氧气含量）中，可以把水换成细沙的实验是实验一。因为铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶底部放少量水或细沙是为了防止高温熔融物溅落炸裂瓶底，而测定空气中氧气含量的实验中，水的作用是吸收五氧化二磷并显示氧气约占空气体积的五分之一，不能用细沙代替； （5）根据上述实验，铁丝能在氧气中剧烈燃烧，木炭能在氧气中燃烧，说明氧气能支持多种物质燃烧，氧气的化学性质比较活泼。 故答案为： （1）引燃铁丝； （2）向反应后的集气瓶中倒入澄清石灰水，振荡，若石灰水变浑浊，则证明生成了二氧化碳； （3）氧气约占空气体积的五分之一；BC； （4）实验一； （5）比较活泼。 十五．过氧化氢制取氧气实验（共3小题） 36．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 【解答】解：过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，迅速分解放出大量氧气，导致瓶中压强增大，由于气球缩小，导致气球中的压强增大，红墨水向左移动。 故选：B。 37．用“w”型玻璃管进行微型实验。将注射器中的过氧化氢溶液推入管中与二氧化锰接触。下列说法不正确的是（　　） A．若a处粉末是木炭粉，能看到木炭燃烧 B．若a处粉末是硫粉，b处应接尾气处理装置 C．若a处粉末是红磷，能观察到有白雾生成 D．该装置具有节约试剂、污染小、所需氧气现制现用的特点 【答案】C 【解答】解：A、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气，由燃烧的条件可知，在加热的条件下，木炭能在氧气中燃烧，故A说法正确； B、若a处粉末是硫粉，硫燃烧生成的气体是二氧化硫，会污染空气，b处应接有尾气处理装置，故B说法正确； C、若a处粉末是红磷，加热红磷，能看到红磷燃烧，有白烟产生，不是白雾，故C说法错误； D、由装置的特点可知，使用该微型装置进行实验优点有节约药品试剂、污染小、所需氧气现制现用的特点，故D说法正确。 故选：C。 38．过氧化氢是临床诊断严重疾病的生物标志物之一。在纳米酶催化分解H2O2过程中测定吸光度可实现定量检测H2O2。如图是不同因素对该检测灵敏度影响的变化曲线，吸光度越大，则检测H2O2灵敏度越高。下列有关说法正确的是（　　） A．加入纳米酶催化H2O2分解可加快反应速率并产生更多氧气 B．分析曲线可知，检测最佳纳米酶浓度约为3.0mg•mL﹣1，最佳反应时间约为35min C．比较不同纳米酶浓度对检测灵敏度的影响需控制在相同的反应时间内测定 D．研究多因素影响的复杂问题，可同时改变多个因素以研究影响关系 【答案】C 【解答】解：A、加入纳米酶催化H2O2分解可加快反应速率，但是不能产生更多氧气，故选项不正确。 B、分析曲线可知，检测最佳纳米酶浓度约为3.0mg•mL﹣1，最佳反应时间约为30min，是因为该条件下吸光度最好，故选项不正确。 C、比较不同纳米酶浓度对检测灵敏度的影响需控制在相同的反应时间内测定，故选项正确。 D、研究多因素影响的复杂问题，不能同时改变多个因素以研究影响关系，故选项不正确。 故选：C。 十六．高锰酸钾制取氧气实验（共2小题） 39．下列图像能正确反映对应变化关系的是（　　） A.在盛有一定量二氧化锰的烧杯中加入过氧化氢溶液 B.在盛有一定量过氧化氢溶液中加入二氧化锰 C.用酒精灯加热一定量高锰酸钾固体 D.加热高锰酸钾固体至质量不再减轻 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解答】解：A、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气，因此随着过氧化氢溶液质量的增大，氧气的质量也在不断增大，图示正确； B、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气，在此反应中，二氧化锰是催化剂，只能加快反应速率，不能增大氧气的量，因此在盛有一定量过氧化氢溶液中加入二氧化锰时，生成氧气的量不会随着二氧化锰质量的增大而增大，图示错误； C、高锰酸钾在加热的条件下分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气，因此反应前二氧化锰的质量为零，随着反应的进行，二氧化锰的质量不断增大，当高锰酸钾完全分解后，二氧化锰的质量不再增大，图示错误； D、高锰酸钾在加热的条件下分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气，随着反应的进行，固体质量不断减少，当高锰酸钾完全分解后，剩余固体是锰酸钾和二氧化锰，但固体质量不为零，图示错误。 故选：A。 40．选用如图装置进行O2的制取和性质实验。 （1）图1中，KMnO4分解的化学方程式为　　 。 （2）用图2装置进行铁丝燃烧实验，发生反应的化学方程式是　　 。 （3）用图3装置进行木炭燃烧实验，观察到木炭剧烈燃烧、放热、　发出白光　 。 【答案】（1）； （2）； （3）发出白光。 【解答】解：（1）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为；； （2）铁和氧气点燃生成四氧化三铁，化学方程式是：； （3）木炭在纯氧中剧烈燃烧、放热、发出白光。 故答案为： （1）； （2）； （3）发出白光。 十七．氧气的制取装置（共2小题） 41．下列发生装置中，可用于实验室加热高锰酸钾制取氧气的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解答】解：高锰酸钾是固体，反应条件是加热，为了防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，要在试管口放一团棉花，故选：A。 42．实验室用高锰酸钾制取氧气的实验中，不需要使用的一组仪器是（　　） A．大试管、集气瓶 B．烧杯、玻璃棒 C．酒精灯、铁架台 D．导气管、单孔塞 【答案】B 【解答】解：实验室中用高锰酸钾来制取氧气，发生装置为：大试管、铁架台、铁夹、酒精灯、带导管的单孔塞，收集装置为集气瓶，水槽等装置和仪器。而在实验中用不到烧杯和玻璃棒，故选项B给的仪器用不到 故选：B。 十八．氧气的收集方法（共2小题） 43．实验室需收集一瓶约含空气的氧气，最适合的收集操作是（　　） A、集气瓶中装入的水 B、集气瓶中装入的水 C、导管伸入到集气瓶体积的处 D、导管伸入到集气瓶体积的处 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解答】解：A、需要收集一瓶大约空气的氧气，即收集的氧气，所以集气瓶中应灌的水，故A错； B、需要收集一瓶大约空气的氧气，即收集的氧气，所以集气瓶中应灌的水，故B正确； C、用排空气法收集氧气无法收集的氧气，因为氧气密度比空气大，会聚集在下部，故C错； D、用排空气法收集氧气无法收集的氧气，因为氧气密度比空气大，会聚集在下部，故D错。 故选：B。 44．化学是一门以实验为基础的学科，化学实验室是进行科学探究的重要场所，在探究过程中要选择合适的实验仪器以及运用正确的操作方法。如图a～h为常用仪器。 （1）仪器g的名称 　锥形瓶　 ； （2）量取6mL的液体，可以选择 　10　 mL（填“5”或“10”或“50”）的量筒，读数时，仰视会导致量取的液体的体积偏 　大　 （填“大”或“小”）； （3）仪器c常用于收集气体，用 　向上　 排空气方法收集氧气（选填“向上”或“向下”）； （4）上述a～h这8种仪器中能够直接加热的仪器是 　d　 （填序号）。 【答案】（1）锥形瓶；（2）10；大；（3）向上；（4）d。 【解答】解：（1）由图示可知，仪器g的名称是锥形瓶； （2）量取6mL的液体，要选择10mL量筒，仰视会导致量取的液体的体积偏大； （3）氧气的密度比空气略大，用c收集气体，选用向上排空气方法收集氧气； （4）上述a～h这8种仪器中能够直接加热的仪器是试管。 故答案为： （1）锥形瓶；（2）10；大；（3）向上；（4）d。 十九．氧气的检验和验满（共2小题） 具备基本的化学实验技能是学习化学和进行探究活动的基础和保证。回答45﹣45题。 45．鉴别一瓶气体是否为氧气，下列操作正确的是（　　） A．观察颜色 B．闻气味 C．伸入带火星的木条 D．倒入澄清石灰水 【答案】C 【解答】A.氧气没有颜色，无法使用观察气体颜色来辨别氧气，故A错误； B.氧气是无色、无味的气体，无法根据气味来辨别氧气，故B错误； C.插入带火星的木条，氧气可以助燃，可以使带火星的木条复燃，可以用来鉴别氧气，故C正确； D.氧气不能使澄清的石灰水变浑浊，不能用倒入澄清的石灰水方法来鉴别一瓶气体是否为氧气，故D错误。 故选：C。 46．带有火星的木条在氧气中能够 　复燃　 ，这种方法常用来检验氧气。 【答案】复燃 【解答】解：氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，采用这种方法常用来检验氧气。 二十．制取氧气的操作步骤和注意点（共3小题） 47．如图为实验室加热高锰酸钾制取氧气的装置．在实验过程中，当观察到气泡在导气管口连续、均匀地冒出时，才开始收集气体，其目的是（　　） A．为了检验该实验装置的气密性 B．为了提高收集到的氧气的纯度 C．防止水槽中的水倒吸使试管破裂 D．防止高锰酸钾颗粒进入导气管 【答案】B 【解答】解： A、检查装置的气密性要在装入药品之前，故错误； B、当观察到气泡在导气管口连续、均匀地冒出时，才开始收集气体，就是为提高收集到的氧气的纯度，故正确； C、试管口向下倾斜是防止水槽中的水倒吸使试管破裂，故错误； D、防止高锰酸钾颗粒进入导气管，要在试管口放一团棉花，故错误。 故选：B。 48．列加热高锰酸钾制取氧气的部分操作示意图中，错误的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解答】解：A、该反应中反应物为固体，反应条件为加热，应选择固体加热型发生装置，该装置中试管口要略向下倾斜，防止冷凝水倒流炸裂试管，且试管口要放一团棉花，防止加热时固体粉末进入导管，堵塞导管，图示操作正确，故A不符合题意； B、氧气不易溶于水且不与水反应，可采用排水法进行收集，图示操作正确，故B不符合题意； C、氧气密度比空气略大，应采用向上排空气法进行收集，图示操作错误，故C符合题意； D、氧气密度比空气略大，可采用向上排空气法进行收集，图示操作正确，故D不符合题意。 故选：C。 49．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 【解答】解：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、实验室加热高锰酸钾制取氧气时，试管口应略向下倾斜，防止冷凝水回流到热的试管底部，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、氧气验满时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。 二十一．催化剂的概念、性质及用途（共2小题） 50．用W形管进行如图微型实验，将H2O2溶液推入管中与MnO2接触。下列说法错误的是（　　） A．若a处粉末是木炭粉，可观察到发出白光 B．若a处粉末是硫粉，b处应连接吸收生成物，以免污染空气的装置 C．MnO2能增大H2O2分解生成O2的质量 D．用W形管进行微型实验可以节约试剂 【答案】C 【解答】解：A、将H2O2溶液推入管中与MnO2接触，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，若a处粉末是木炭粉，可观察到木炭燃烧发出白光，故选项说法正确。 B、若a处粉末是硫粉，硫粉燃烧会生成二氧化硫，二氧化硫是空气污染物，则b处应连接吸收生成物，以免污染空气的装置，故选项说法正确。 C、MnO2是该反应的催化剂，能加快H2O2分解速率，但不能增大H2O2分解生成O2的质量，故选项说法错误。 D、用W形管进行微型实验，药品用量少，可以节约试剂，故选项说法正确。 故选：C。 51．上海科学家经过近两年的探索，筛选尝试了大量金属、合金催化剂，最终发现由金属钯、锡组成的合金催化剂，只需非常低的电压，就能够将所输入电能的99%用于驱动二氧化碳转化为甲酸，有效达成“碳中和”。下列有关催化剂的理解错误的是（　　） A．同一物质可做多个化学反应的催化剂 B．对于同一化学反应，可以有几种不同的催化剂 C．催化剂能改变化学反应速率，也能增加或减少生成物的质量 D．催化剂在化学反应前后化学性质没有改变，但物理性质可能改变 【答案】C 【解答】解：A、同一物质可做多个化学反应的催化剂，例如二氧化锰可以用作氯酸钾、过氧化氢分解的催化剂，故A正确； B、对于同一化学反应，可以有几种不同的催化剂，例如二氧化锰、氧化铜、氧化铁都可以用作过氧化氢分解的催化剂，故B正确； C、催化剂能改变化学反应速率，不能增加或减少生成物的质量，故C错误； D、催化剂在化学反应前后化学性质没有改变，但物理性质可能改变，故D错误。 故选：C。 二十二．催化剂参与的图像问题（共3小题） 52．如图为利用数据传感技术探究有无催化剂条件下过氧化氢分解的装置与得到的气压﹣时间变化图。下列说法错误的是（　　） A．甲装置中有催化剂，乙装置中无催化剂 B．甲装置中过氧化氢会分解，乙装置中过氧化氢不会分解 C．曲线①表示甲装置的变化情况，曲线②表示乙装置的变化情况 D．甲、乙装置内过氧化氢都会分解，最终得到的氧气量相同 【答案】B 【解答】解：A、由图可知，甲装置中有催化剂，乙装置中无催化剂，故正确； B、由气压﹣时间变化图可知，两个装置中气压都变大，说明甲、乙装置中过氧化氢都会分解，故错误； C、由气压﹣时间变化图可知，曲线①反应速率快，曲线②反应速率慢，说明曲线②表示无二氧化锰条件下发生的反应，曲线①表示甲装置的变化情况，曲线②表示乙装置的变化情况，故正确； D、由气压﹣时间变化图可知，甲、乙装置内过氧化氢都会分解，最终得到的氧气量相同，故正确； 故选：B。 53．某化学实验小组甲、乙两个同学做过氧化氢分解制取氧气的实验。两人取用同一瓶中过氧化氢溶液的质量相等，加入催化剂的质量也相等，最后整理实验数据，作出V（O2）～t关系图，甲同学的图像为a，乙同学的图像为b。复盘实验的时候，发现甲同学加入的催化剂是二氧化锰，而乙同学只看到黑色固体，没仔细看试剂瓶上的标签，实验结束才发现加的催化剂是氧化铜。下列说法不正确的是（　　） A．反应后二氧化锰和氧化铜的化学性质都没有变化 B．从图像中可以看出生成氧气的体积相等 C．反应后剩余催化剂的质量，甲＞乙 D．催化剂的催化效率，二氧化锰比氧化铜更高 【答案】C 【解答】解：A、根据催化剂的概念可知，反应后二氧化锰和氧化铜的化学性质都没有变化，故正确； B、根据图像可知，生成氧气的体积相等，故正确； C、根据催化剂的概念可知，反应后剩余催化剂的质量，甲＝乙，故错误； D、根据图像可知，催化剂的催化效率，二氧化锰比氧化铜更高，故正确； 故选：C。 54．a和b为两份等质量、等浓度的过氧化氢溶液，已知向a不加二氧化锰，向b加少量二氧化锰。当分别同时加热a和b至完全反应时，能正确表示生成氧气的质量随反应时间而变化的图像是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解答】解：二氧化锰为该反应的催化剂，能改变反应速率，但不能改变生成物质量，a和b为两份等质量、等浓度的过氧化氢溶液，最终生成氧气质量相等，a不加二氧化锰，反应速率较慢，完全反应需要时间较长，向b加少量二氧化锰，反应速率较快，完全反应需要时间较短，B选项符合题意。 故选：B。 二十三．化合反应及其应用（共1小题） 55．属于化合反应的是（　　） A．H2CO3CO2↑+H2O B．CuSO4+2NaOH＝Na2SO4+Cu（OH）2↓ C．H2+CuOCu+H2O D．CO2+H2O＝H2CO3 【答案】D 【解答】解：A、该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，故选项正确。 B、该反应是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应，属于复分解反应，故选项错误。 C、该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应，故选项错误。 D、该反应符合“多变一”的形式，符合化合反应的特征，属于化合反应，故选项正确。 故选：D。 二十四．分解反应及其应用（共3小题） 56．关于下列反应类型的叙述中，正确的是（　　） A．氧化反应中反应物和生成物一定都有化合物 B．有氧气参加的反应可能是化合反应 C．分解反应一定没有单质生成 D．有氧气参加的反应是可能分解反应 【答案】B 【解答】解：A、氧化反应中反应物不一定都有化合物，如硫与氧气反应生成二氧化硫，反应物都是单质，选项说法错误，故A不合题意； B、硫与氧气反应生成二氧化硫，符合多变一的特点，属于化合反应；石蜡在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，不属于化合反应，故有氧气参加的反应可能是化合反应，选项说法正确，故B符合题意； C、高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，符合一变多的特点，属于分解反应，有单质生成，选项说法错误，故C不合题意： D、有氧气参加的反应，反应物的种类不是一种，故不可能是分解反应（或氧气属于单质，单质不可能发生分解反应，分解反应的反应物都为化合物），选项说法错误，故D不合题意。 故选：B。 57．下列反应既不属于分解反应，也不属于化合反应的是（　　） A．酒精+氧气二氧化碳+水 B．氧化汞汞+氧气 C．水氢气+氧气 D．镁+氧气氧化镁 【答案】A 【解答】解：A、该反应的反应物和生成物均是两种，不符合“一变多”、“多变一”的形式，不属于分解反应、化合反应，故选项正确。 B、该反应符合“一变多”的形式，属于分解反应，故选项错误。 C、该反应符合“一变多”的形式，属于分解反应，故选项错误。 D、该反应符合“多变一”的形式，属于化合反应，故选项错误。 故选：A。 58．化学反应有多种分类，化合反应、分解反应、氧化反应的关系可用如图表示，其中c处可表示的化学反应是（　　） A．石蜡+氧气水+二氧化碳 B．氢气+氧气水 C．水氢气+氧气 D．碳酸钙+盐酸→氯化钙+二氧化碳+水 【答案】A 【解答】解：由关系图可知，c处可表示的化学反应是氧化反应，不是化合反应、分解反应。 A、石蜡+氧气水+二氧化碳，该反应的生成物是两种，不符合“多变一”的特征，不属于化合反应，也符合“一变多”的特征，不属于分解反应，但是该反应是物质和氧气发生的化学反应，属于氧化反应，符合要求，故选项正确。 B、氢气+氧气水，该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应；且该反应是物质和氧气发生的化学反应，属于氧化反应；不符合要求，故选项错误。 C、水氢气+氧气，该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，不符合要求，故选项错误。 D、碳酸钙+盐酸→氯化钙+二氧化碳+水，该反应是两化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应，属于复分解反应，该反应不属于氧化反应；不符合要求，故选项错误。 故选：A。 二十五．氧化反应（共2小题） 59．下列变化中，不属于氧化反应的是（　　） A．干冰升华 B．蜡烛的燃烧 C．醋的酿造 D．人的呼吸作用 【答案】A 【解答】解：A、干冰升华，只是状态的变化，没有新物质生成，属于物理变化，不属于氧化反应，故选项正确。 B、蜡烛的燃烧，是蜡烛与氧气发生的化学反应，属于氧化反应，故选项错误。 C、醋的酿造，是物质与氧气发生的反应，属于氧化反应中的缓慢氧化，故选项错误。 D、人的呼吸作用，是与氧气发生的化学反应，属于氧化反应中的缓慢氧化，故选项错误。 故选：A。 60．我们可以利用如图所示的三种关系对某些知识进行归纳，以对知识有更深刻的理解和认识。下列归纳和总结的关系，正确的是（　　） A．混合物和纯净物：并列关系 B．物理变化和化学变化：包含关系 C．氧化反应和化合反应：并列关系 D．氧化反应和缓慢氧化反应：交叉关系 【答案】A 【解答】解：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，纯净物和混合物属于并列关系，故选项正确。 B、物理变化和化学变化属于并列关系，故选项错误。 C、化合反应是两种或两种以上物质反应后生成一种物质的反应，其特点可总结为“多变一”；物质与氧发生的化学反应是氧化反应；有些化合反应属于氧化反应，有些不属于氧化反应；氧化反应中有的属于化合反应，有的不属于化合反应；化合反应和氧化反应属于交叉关系，故选项错误。 D、氧化反应分为剧烈氧化和缓慢氧化，氧化反应和缓慢氧化反应属于包含关系，故选项错误。 故选：A。 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 空气和氧气 ▉考点01 空气的组成 1.拉瓦锡对空气成分的测定 法国化学家拉瓦锡研究了空气的成分。 实验一：汞与氧气反应 实验二：氧化汞受热分解 实验 步骤 把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天 把汞表面生成的红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器里再加强热 实验 现象 部分银白色的液态汞变成红色粉末，容器里空气的体积减小了 红色粉末又变成了银白色物质，得到的气体的体积恰好等于密闭容器里所减小的体积 实验 结论 空气由氧气和氮气组成 2.空气中氧气含量的测定 实验原理及装置 利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气，生成固体，气体量减少，压强减小；容器内外的压强差将水压入密闭容器内，进入密闭容器内水的体积即为减少的氧气的体积。反应的文字表达式：红磷+氧气点燃生成五氧化二磷 实验 内容 ①连接仪器，检查装置的气密性；②在集气瓶内加入少量水，将水面上方空间分为5等份，并做好标记；③用弹簧夹夹紧乳胶管；④在燃烧匙内放入足量的红磷，用酒精灯加热，点燃红磷后立即伸入瓶中，并塞紧橡胶塞；⑤待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹 实验 现象 红磷燃烧，产生大量白烟，并放出热量；冷却至室温后，打开弹簧夹，烧杯中的水被吸入集气瓶瓶内液面上升至1个等份的标记附近 实验 分析 红磷燃烧生成的五氧化二磷为固体，能溶于水且几乎不占体积，红磷燃烧消耗了集气瓶内的氧气，使瓶内气体减少，压强减小；冷却后，容器内气压小于外界大气压，打开弹簧夹，在容器内外压强差的作用下，水会进入集气瓶占据被消耗的氧气的体积 实验 结论 ①氧气约占空气总体的； ②剩余气体主要为氮气，氮气不燃络也不支持燃烧，难容于水，且不与水反应 3.空气的成分 空气成分 氮气(N₂) 氧气(O₂) 稀有气体 二氧化碳(CO₂) 其他气体 体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03% 4.测定空气中氧气含量的数字化实验 (1)数字化实验：利用传感器和信息处理终端进行实验数据的采集与分析。实验时一般将传感器、数据采集器和计算机依次相连，采集实验过程中各种物理量(如温度、压强、浓度等)的数据，通过软件对数据进行记录、呈现和分析。 (2)将测定空气中氧气的含量设计成数字化实验： 第一步：将氧气传感器与数据采集器、计算机连接 第二步：把氧气传感器插入盛有空气的容器，采集数据 第三步：通过相关软件处理数据，并在计算机屏幕上显示空气中氧气的含量 ▉考点02 纯净物和混合物 纯净物 混合物 概念 只由一种物质组成 由两种或两种以上的物质混合而成 组成 固定，可用专门的化学符号表示，如氧气可用O₂表示 不固定，不能用固定的化学符号表示 性质 有固定的物理性质和化学性质 组成混合物的各种成分保持它们各自的性质 举例 氮气(N₂)、二氧化碳(CO₂)、冰水共存物(O)等 空气、食盐水、各种天然水等 联系 说明 纯净物是相对而言的，自然界不存在绝对纯净的物质，我们所说的纯净物是指含杂质很少的高纯度物质 ▉考点03 空气是一种宝贵的资源 1.氧气的用途 氧气的用途：供给呼吸（可用于医疗急救、潜水、登山等）、支持燃烧（可用于炼钢、化工生产、气割、气焊、航空航天等） 2.氮气的性质与用途 (1)氮气的性质 ①物理性质 颜色 气味 标准状况下的密度 熔点 沸点 是否易溶于水 无色 无臭 1.251g/L -210℃ -196℃ 否 ②化学性质：不活泼，一般不燃烧，也不支持燃烧。 (2)氮气的用途 氮气的用途：制造硝酸和氮肥的重要原料、作保护气（焊接金属时用氮气以隔绝空气；食品包装中充入氮气以防腐）、液氮（医疗上利用液氮进行冷冻治疗；超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能） 3.稀有气体 概述 稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙和氡 物理性质 无色、无臭的气体，通电时能发出不同颜色的光 化学性质 很不活泼 用途 ①用作保护气，如焊接金属时用稀有气体来隔绝空气； ②制成多种用途的电光源，如航标灯、照明灯、闪光灯、霓虹灯等； ③液态氦可用于制造低温环境，氦气可用来填充氦气球等 ▉考点04 保护大气环境 污染物 有害气体 主要有二氧化硫(SO₂)、一氧化碳(CO)、二氧化氮、臭氧等 烟尘 可吸入颗粒物、细颗粒物等 污染源 (1)工厂废气：多种有害气体 (2)汽车尾气一氧化碳——有毒二氧化氮导致酸雨烟尘 (3)煤等化石燃料的燃烧烟尘二氧化硫导致酸雨 危害 严重损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡；臭氧层破坏、酸雨也与空气污染有关 防治措施 (1) 使用清洁能源：减少煤等化石燃料的使用，更多地使用清洁能源等。 (2) (2)加强空气质量监测。 (3) (3)积极植树、种草等 2.空气质量指数日报 (1)内容：空气质量指数、首要污染物、空气质量指数类别等。 (2)目前计入空气质量评价的主要污染物：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物(粒径小于等于10μm的颗粒物，PM10)、细颗粒物(粒径小于等于2.5μm的颗粒物，PM2.5)和臭氧等。 (3)空气质量分级标准 空气质量指数 0～50 51～100 101～150 151～200 201～300 >300 空气质 量指数 级别 一级 二级 三级 四级 五级 六级 空气质 量指数 类别 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 空气质量指数级别划分为六级，级别越高，指数越大，空气质量越差。 ▉考点05 空气的组成 氧气的物理性质 物理性质 ①常温常压下，氧气是一种无色、无臭的气体。 ②在标准状况下，氧气的密度是1.429g/L,比空气的密度(1.293g/L)略大。 ③氧气不易溶于水，在室温下，1L水只能溶解约30mL氧气 三态 变化 贮存 工业生产的氧气，一般加压贮存在蓝色的钢瓶中 ▉考点06 氧气的检验与化学性质 1.氧气的检验 由此可知，氧气的检验可用带火星的木条。实验操作：把带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则证明该集气瓶中所盛的气体是氧气。 2.探究氧气化学性质的实验 (1)木炭与氧气反应 实验现象 共同现象：放出热量，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体 文字表达式 碳（C）和氧气（O₂）点燃生成二氧化碳（CO₂） (2)硫与氧气反应 实验现象 共同现象：放出热量，产生有刺激性气味的无色气体 文字表达式 硫S和氧气O₂点燃生成二氧化硫SO₂ (3)铁与氧气反应 实验现象 文字表达式 铁Fe和氧气O₂点燃生成四氧化三铁Fe₃O₄ 注意事项 ①铁丝要用砂纸打磨处理(除锈); ②将细铁丝盘成螺旋状(增大铁丝与氧气的接触面积，聚集热量，利于铁丝持续燃烧); ③待火柴快燃尽时再把铁丝插入集气瓶中(以免火柴燃烧消耗过多氧气，使现象不明显) (1)氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在一定条件下能跟许多物质发生化学反应，同时放出热量。第二单元 (2)氧气具有助燃性。物质在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈，某些在空气中不能燃烧的物质(如铁)可以在氧气中燃烧。 第三单元 3.化学实验现象的观察与描述 (1)物质燃烧现象的正确描述 描述方法 一光(或火焰)、二热、三生成(物) 描述格式 是否剧烈燃烧+发出光或火焰+是否放热+生成物的颜色、状态、气味等 示例 硫在氧气中燃烧的现象：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 (2)描述实验现象三忌 ①忌把实验结论当作现象来描述 不能把生成物的名称当作现象来描述。如“硫燃烧生成有刺激性气味的气体”是实验现象，“硫燃烧生成二氧化硫”是实验结论 ②忌脱离实际 认真观察实验，如不能将黑色固体描述为白色固体等 ③忌片面描述实验现象 如硫在氧气中燃烧的实验现象，描述为“生成有刺激性气味的气体”或“发出蓝紫色火焰”都不全面，反应放热或吸热也属于实验现象 (3)描述实验现象时注意准确性 区分发光与火焰 发光：一般指沸点高的物质燃烧时的现象（如木炭在氧气中燃烧发出白光） 火焰：气体、沸点低的物质或物质的蒸气燃烧产生的现象（如蜡烛、硫、酒精等燃烧时产生火焰） 区分烟、雾、气 烟：固体小颗粒在空气中扩散产生的现象（如红磷燃烧产生白烟） 雾：小液滴在空气中扩散产生的现象（如打开盛浓盐酸的试剂瓶瓶塞，产生大量白雾） 气：物质在通常状况下以气体状态存在，一般在有颜色、气味时描述 ▉考点07 化合反应与氧化反应 1.化合反应与氧化反应的比较 化合反应 氧化反应 概述 由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应，叫作化合反应 物质与氧气发生的反应属于氧化反应 特点 多变一，可用A+B+…→X表示 有氧气参加反应 举例 木炭、硫等与氧气的反应 木炭、硫、蜡烛等与氧气的反应 关系 交叉关系，如图： 2.剧烈氧化与缓慢氧化的比较 剧烈氧化 缓慢氧化 概述 像燃烧那样剧烈并发光、放热的氧化反应 进行得很慢，甚至不容易被察觉的氧化反应 举例 木炭在氧气中燃烧等 食物腐烂、铁生锈、细胞的呼吸作用等 区别 现象不同，反应的剧烈程度不同，反应条件不同 联系 都是氧化反应；都放出热量 ▉考点08 加热高锰酸钾制取氧气 1.试剂：高锰酸钾(暗紫色固体) 2.实验装置 实验室里制取气体的装置包括发生装置和收集装置两部分。 (1)发生装置的选择 ①实验室常见的气体发生装置类型及相应的选择依据见下图。 ②加热高锰酸钾制取氧气时，因高锰酸钾为固体，反应条件为加热，故选择固固加热型发生装置。 (2)收集装置的选择→依据：气体密度和气体溶解性 装置类型 适用气体 适用于难溶于水或不易溶于水，且不与水反应的气体 适用于密度比空气的大且不与空气中的成分反应的气体 适用于密度比空气的小且不与空气中的成分反应的气体 氧气的密度比空气的大，可选择向上排空气法收集氧气； 氧气不易溶于水且不与水反应，也可选择排水法收集氧气。 4.操作步骤(以排水法为例)→谐音简记：“茶庄定点收利息” 操作步骤 简记 操作方法 检查装置 的气密性 查(茶) 连接好装置，将导管末端插入水中，双手紧握试管，观察到导管口有气泡冒出，移开手后一段时间，导管中形成一段水柱，说明装置气密性良好 将试剂装 入试管 装(庄) 将试剂平铺在试管底部，并在试管口放一团棉花 把试管固定在铁架台上 定 铁夹夹在距试管口处，并使试管口略向下倾斜 点燃酒精灯 点 点燃酒精灯，先用酒精灯对试管预热，然后再对准试 收集氧气 收 当导管口连续并比较均匀地放出气泡时，开始收集。待集气瓶里的水排完以后，在水面下用玻璃片盖住瓶口，取出集气瓶，正放在桌面上 撤离导管 离(利) 实验结束后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯 熄灭酒精灯 熄(息) 5.注意事项 (1)仪器的组装要按从下到上、从左到右的顺序进行。 (2)试管内的导管略露出橡胶塞即可，便于气体导出。 (3)用排水法收集气体时，应先将集气瓶盛满水，用玻璃片盖住瓶口，再将其与玻璃片一起倒立在盛水的水槽内；待集满气后，先撤出导管并在水面下用玻璃片盖住瓶口，再将集气瓶移出水面。 6.验满 收集方法 验满 排水法 当集气瓶里的水排完时，说明氧气已收集满 向上排空气法 将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满 ▉考点09 工业上如何制取大量氧气 分离液态空气法制氧气 原理：液态氮的沸点(-196℃)比液态氧的沸点(-183℃)低，采用低温蒸发的方法可得到液态氧 过程：空气降温加压生成业液态空气，升温-196℃生成氧气和液态氧 ▉考点10 分解过氧化氢制取氧气 1.过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用 实验步骤 实验现象 实验分析 带火星的木条不复燃 过氧化氢在常温下分解缓慢，在较短时间内放出的氧气很少，不足以使带火星的木条复燃 有大量气泡冒出，带火星的木条复燃 二氧化锰加速了过氧化氢的分解，放出的氧气使带火星的木条复燃 重新加入过氧化氢溶液，又有大量气泡冒出，带火星的木条复燃 氧气是过氧化氢分解产生的，二氧化锰只起加快过氧化氢分解的作用，二氧化锰的化学性质没有改变 【实验结论】二氧化锰能加快过氧化氢分解制取氧气的速率，二氧化锰本身化学性质不变。 2.用过氧化氢溶液制取氧气 (1)试剂：过氧化氢溶液、二氧化锰(黑色粉末) (2)反应原理：过氧化氢通过二氧化锰生成水+氧气 (3)实验装置 (4)实验步骤 ①组装仪器，检查装置的气密性； ②装试剂：先向锥形瓶内加入二氧化锰固体，塞好带有分液漏斗(或长颈漏斗)和导管的双孔橡胶塞，向分液漏斗(或长颈漏斗)中加入过氧化氢溶液； ③收集气体。 ▉考点11 催化剂和催化作用 1.催化剂和催化作用的概念 催化剂 在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫作催化剂 催化作用 催化剂在化学反应中所起的作用叫作催化作用 2.催化剂的特点 一变二不变 一变：改变化学反应速率，包含加快和减慢 二不变：反应前后催化剂本身质量不变、化学性质不变 3.设计实验验证某物质是否为某反应的催化剂的方法 ①称量一定量的某物质，记录质量为m₁ ②取两套相同的实验装置装入同样质量的反应物，向其中一套装置内加入该物质，比较加入该物质前后反应速率是否改变(通常根据产生相同结果时所需时间来确定) ③从反应后的混合物中分离提取出该物质(常通过溶解、过滤、洗涤、烘干等操作),再称量质量，记录为m₂,比较m1与m₂是否相等 ④再取与②中相同的装置和质量相同的反应物，加入分离提取出的该物质，记录产生同样结果所需时间 4.催化剂的作用 催化剂在化工生产中有重要而广泛的应用，生产化肥、农药、化工原料等都要使用催化剂。 ▉考点12 分解反应与化合反应的比较 分解反应 化合反应 定义 由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应 由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应 特点 一变多 多变一 通式 X—→A+B+… A+B+…→X 举例 关系 都是化学反应的基本类型，二者属于并列关系 一．测定空气里氧气含量的探究（共3小题） 1．教材32页科学•技术•社会——数字化实验 小红利用数字化技术对“空气中氧气体积分数的测定”进行了再探究（如图1），得到的数据曲线如图2所示。 【查阅资料】红磷燃烧生成五氧化二磷，五氧化二磷有毒，易溶于水。 （1）写出图1装置中测定空气中氧气含量的化学方程式 　 　 。 （2）图2压强曲线中，BC段气压变化的原因是 　 　 。X曲线表示的是 　 　 。（填“温度”或“氧气浓度”）。 （3）实验前集气瓶中的水为15mL，若集气瓶的容积为250mL（燃烧匙所占体积忽略不计），实验结束后理论上集气瓶中水的体积约为 　 　 mL。 （4）集气瓶中装水的作用是 　 　 （合理即可）。 2．为了帮助同学们更好地理解“空气中氧气含量的测定”的实验原理，老师利用传感器技术测定了实验装置内的压强。 Ⅰ.测定空气里氧气含量的步骤如下： a.完成装置气密性检查 b.在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份 c.用弹簧夹夹紧胶皮管 d.点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，观察现象 e.待红磷熄灭后，冷却至室温后打开弹簧夹，观察现象 （1）步骤d中反应的化学方程式是 　 　 。 （2）步骤e中观察到的现象是烧杯中的水 　 　 。 （3）在上述步骤中，导致图2中DE段气压变化的实验操作是 　 　 （填字母序号）。 （4）右边甲图为图2中A点时集气瓶内气体组成的微观示意图，请在乙图中画出D点集气瓶内气体组成的微观示意图 　 　 （画在答题卡上）。 Ⅱ.食品脱氧剂（以铁粉为主的物质组成）能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气，使食品处于无氧状态。同学们尝试用图3装置进行实验来测定空气中氧气的含量。下表是实验过程中记录的有关数据： 实验所需的时间/min 0 5 10 30 35 45 量筒中液面的 刻度/mL 50 35 27.5 19.7 19.7 19.7 （5）脱氧剂发生复杂的化学反应，首先是铁粉与氧气、水反应生成Fe（OH）2固体，写出该反应的化学方程式 　 　 。 （6）分析表中数据得知，至少经过 　 　 分钟后，量筒中的液面不再下降。 （7）据表中数据推算，广口瓶中氧气的体积分数约为 　 　 。（结果精确到0.1%） （8）若实验结束时，量筒中的液面不再下降时，读取量筒中液面时俯视，则测得的氧气含量比真实值 　 　 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 3．实践小组开展了“测定空气中氧气含量”的再探究活动。 资料： 1.红磷的着火点是260℃，白磷的着火点是40℃ 2.相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比。 3.相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比。 【史料研究】二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装置粗略测出空气中氧气的含量。 （1）加热时，曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末，玻璃钟罩内汞液面上升，产生该现象的原因是 　 　 。 【实验回顾】 （2）实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（装置如图2），反应的化学方程式为 　 　 。当冷却至室温后，集气瓶内剩余气体的成分是 　 　 。 A.五氧化二磷 B.主要成份为氮气和氧气 C.纯净的氮气 D.主要成份为氮气的混合气体 【优化与实验】 同学们利用图2装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”。经讨论后改进实验再探究，分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验，记录并处理数据。其中部分数据如图4、图5所示。 （3）图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原因可能是 　 　 。 （4）图5中BC段压强增大，原因是 　 　 。 计算白磷消耗的氧气约占空气体积的 　 　 %（精确到0.01%）。 【反思与交流】 （5）请从燃烧条件的角度分析上述分别利用红磷和白磷进行实验时，测得氧气含量的结果存在较大差异的主要原因是 　 　 。 （6）上述实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒，对环境“不友好”。结合实验原理和试剂弊端，可选择的替代试剂有 　 　 （写一种）。 二．纯净物和混合物的判别（共3小题） 4．下列物质中，属于纯净物的是（　　） A．矿泉水 B．液态氮 C．赤铁矿 D．不锈钢 5．日常生活中的下列各组物质，前者属于混合物、后者属于纯净物的是（　　） A．空气、纯牛奶 B．啤酒、矿泉水 C．白醋、冰水混合物 D．二氧化碳、铁 6．下列各图中“〇”和“●”分别表示不同元素的原子，其中表示混合物的是（　　） A． B． C． D． 三．空气的成分（共2小题） 7．下列有关空气的说法正确的是（　　） A．空气是混合物 B．空气是由空气分子构成 C．空气中氮气极易溶于水 D．空气中稀有气体的体积分数最大 8．化学就在我们身边，它与我们的生活息息相关。请按要求从下列物质中选择填空：①氧气；②氮气；③五氧化二磷；④二氧化硫；⑤二氧化碳；⑥矿泉水；⑦氖气。请用这些物质的数字代号填空： （1）空气中含量最多的气体是 　 　 ； （2）属于有刺激性气味的有毒气体的是 　 　 。 四．空气成分示意图相关问题（共2小题） 9．如图是空气成分体积含量示意图，有关气体a、b、c的说法正确的是（　　） A．气体a常用作焊接金属的保护气 B．气体a化学性质比较活泼，可用于食品防腐 C．气体b可用作发射宇宙火箭的燃料 D．气体c主要成分是CO2 共创全国文明城市，共享美丽幸福邵阳。请完成下面小题。 10．新宁崀山风景秀美，空气清新。如图是空气成分（按体积分数）的饼状图，由图可知空气中含量最多的气体是（　　） A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体 五．拉瓦锡测定空气中氧气含量（共2小题） 11．法国化学家拉瓦锡用如图装置，用定量的方法研究了空气的成分．他以汞为原料通过反复实验，得出空气是由 　 　 组成的，其中 　 　 （填化学式）约占空气总体积的的结论。该实验过程涉及两个化学反应，写出其中任意一个反应的化学方程式 　 　 ，氧化汞是 　 　 色的固体，它是由 　 　 （填“分子”或“原子”）构成的物质， 12．同学们也可以像化学家一样认识和应用化学反应。 （1）微观角度：拉瓦锡使用汞和氧气的反应研究空气的组成，此变化中 　 　 （填“分子”或“原子”）不变。 （2）量的角度：若反应生成21.7g氧化汞（HgO），其中汞元素的质量为 　 　 。 （3）学会应用：反应后曲颈甑内剩余的气体主要为 　 　 的化学性质不活泼，故常用作 　 　 。 （4）学会分析：此实验能粗略测定空气中氧气的含量，原因是 　 　 （填字母编号，多选）。 a.汞只与空气中的氧气反应 b.生成的氧化汞常温下不是气态 c.装置中有足量汞 （5）学会反思：化学课上老师使用红磷燃烧测定空气中氧气的含量，其化学方程式是 　 　 ，课堂上老师没有使用上述拉瓦锡的实验，你认为原因是 　 　 （只答1点即可）。 六．氮气的用途（共2小题） 13．博物馆常用空气中含量最多的气体保护文物。该气体是（　　） A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳 14．在食品包装中常充入某气体以延长保质期，从物质的性质、价格、资源等因素分析这种气体最可能是（　　） A．O2 B．N2 C．CO D．He 七．稀有气体的用途（共2小题） 15．“自古深情留不住，总是套路得人心”。在化学世界里，“套路”有时是正确的，有时是不正确的。以下有关“物质﹣﹣性质﹣﹣用途”的对应关系中，不正确的是（　　） A．氮气﹣﹣化学性质稳定﹣﹣食品防腐 B．干冰﹣﹣升华吸热﹣﹣制冷剂 C．氧气﹣﹣可燃性﹣﹣火箭发射 D．稀有气体﹣﹣通电能发出不同颜色的光﹣﹣霓虹灯 16．请用①二氧化碳；②氮气；③氧气；④稀有气体填空． （1）灯泡中充入　 　 （填序号，下同）可延长其使用寿命； （2）医疗急救和切割金属时用　 　 ； （3）通电时发出不同的光，可制多种光源的是　 　 ； （4）可用于制汽水、啤酒的是　 　 ． 八．氧气的物理性质（共2小题） 17．下列有关空气说法正确的是（　　） A．空气中氮气的质量分数约为78% B．空气是一种宝贵的资源 C．空气中的氧气易溶于水 D．洁净的空气是纯净物 18．空气是人类赖以生存的物质基础。下列有关空气的说法错误的是（　　） A．空气中的氧气易溶于水，所以鱼儿能在水中生存 B．二氧化硫是空气污染物之一 C．城市街道美丽的霓虹灯与稀有气体的应用有关 D．空气由多种物质组成，属于混合物 九．氧气的化学性质（共2小题） 19．兴趣小组探究氧气浓度对燃烧的影响，实验结果如图所示。下列说法正确的是（　　） A．带火星木条在氧气浓度为35%时能复燃 B．用排空气法收集氧气，验满时带火星木条复燃，则氧气已集满 C．0.5mm细铁丝燃烧所需氧气的最低浓度为86% D．氧气浓度和铁丝直径会影响铁丝燃烧剧烈程度 20．构建知识网络是学习化学的一种重要方法。小明对物质在氧气中燃烧的反应进行了如图所示的整理，其中X是能使澄清石灰水变浑浊的气体。请回答下列问题： （1）X的化学式为 　 　 。 （2）写出反应③的化学方程式 　 　 ，该反应的基本反应类型是 　 　 （选填“化合反应”或“分解反应”）。 （3）反应④产生二氧化硫，它对环境的主要影响是 　 　 。 （4）请设计实验证明反应②有水产生 　 　 。 十．氧气的用途（共5小题） 21．生机勃勃的地球离不开空气，下列关于空气的成分性质与用途不相符的是（　　） A．氮气化学性质不活泼——用于食品保护气 B．氧气具有助燃性——用作燃料 C．液氦温度低——作氩氦刀治疗肿瘤 D．稀有气体通电发光——制作霓虹灯 22．神舟十三号载人飞船返回舱成功着陆。返回舱内可以供给航天员呼吸的气体是（　　） A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．二氧化碳 （多选）23．物质的性质和用途对应不正确的是（　　） A．氧气做燃料——助燃性 B．氦气充探空气球——密度小 C．稀有气体作保护气——通电发出有色光 D．氮气作保护气——稳定性 24．2024年4月26日，神舟十八号航天员乘组顺利入驻“天宫”。在空间站中能供给呼吸的气体是（　　） A．氧气 B．氮气 C．水蒸气 D．二氧化碳 25．小明到西藏旅游，为预防高原反应，应随身携带的气体是（　　） A．O2 B．H2 C．N2 D．CO2 十一．木炭在氧气中燃烧及其实验（共2小题） 26．同学们在实验室设计如下实验探究氧气的性质，下列分析正确的是（　　） A．夹持木炭的仪器是试管夹 B．木炭在空气中加热后发出白光，放热 C．倒入的澄清石灰水会变浑浊 D．将烧至红热的木炭快速伸入集气瓶中 燃烧是人类最早利用的化学反应之一。回答27﹣27题。 27．木炭在氧气中燃烧的现象描述不正确的是（　　） A．产生白烟 B．发白光 C．剧烈燃烧 D．放出热量 十二．铁在氧气中燃烧及其实验（共3小题） 28．如图甲所示为某小组使用数据采集器探究“铁丝在氧气中燃烧”的实验装置，集气瓶内氧气的体积分数随时间的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．集气瓶中放少量水，用于吸收有毒物质 B．将铁丝绕成螺旋状的目的是促进燃烧 C．开始采集数据时，瓶内是纯净的氧气 D．铁丝停止燃烧时，瓶内氧气已经耗尽 29．兴趣小组将长度、粗细相同的铁丝，绕成不同形状，用火柴引燃后放入不同浓度的氧气中进行多次实验，测定铁丝剧烈燃烧时间，得到数据如图。下列说法错误的是（　　） A．铁丝燃烧剧烈程度与氧气的起始浓度有关 B．铁丝拉直不会出现火星四射剧烈燃烧的现象 C．实验a的异常现象可能是因为铁丝受热熔断 D．待火柴快燃尽时将铁丝伸入集气瓶，防止火柴燃烧消耗更多O2 30．如图是在实验室完成的铁丝、木炭在氧气中燃烧的实验。 （1）进行实验甲时，集气瓶内预先加入少量水的目的是 　 　 ；铁丝在氧气中燃烧的化学方程式为 　 　 。 （2）实验乙中，木炭在氧气中燃烧的现象是 　 　 。 十三．硫在氧气中燃烧及其实验（共2小题） 31．如图是硫在氧气中燃烧的实验。燃烧停止后，取出燃烧匙，用毛玻璃片盖紧集气瓶，振荡、悬空倒置，发现毛玻璃片不脱落。已知等量氢氧化钠溶液比水吸收二氧化硫效果好，下列说法不正确的是（　　） A．硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰 B．硫在氧气中燃烧比在空气中剧烈 C．毛玻璃片不脱落是因为集气瓶内压强减小 D．将氢氧化钠溶液换成水，实验成功率更高 32．如图是硫在氧气中燃烧的实验装置图，燃烧时发出 　 　 火焰，有刺激性气味的气体产生，写出该反应的化学方程式 　 　 ，集气瓶中的水除了能吸收硫燃烧生成的有毒气体外，还可以将燃烧匙浸入水中，及时熄灭燃烧匙中的火焰，其灭火原理是 　 　 。 十四．探究氧气的性质（共3小题） 33．用如图装置探究氧气的性质，步骤如下： ①将透明实验盒用隔板分成两部分，点燃蜡烛，将倾倒室中的氧气传感器连接电脑并采集数据； ②将氧气缓慢倒入倾倒室； ③提起中间隔板； ④观察并记录蜡烛的燃烧现象。下列叙述合理的是（　　） A．25s时进行的实验操作是步骤② B．与12.5s时刻比较，50s时蜡烛更明亮 C．实验结束时氧气被完全消耗 D．该实验不能说明氧气的密度比空气大 34．有学者提出“铁丝燃烧绕成螺旋状，是为了防止燃烧点因迅速上升到集气瓶内氧气低浓度区而熄灭”。据此，化学学习小组的同学决定对铁丝在氧气中燃烧进行更深入的探究。 活动一：氧气的制取和浓度测定 如图1，在集气瓶中加入30mL质量分数为10%的过氧化氢溶液，取1g粉末状的二氧化锰加入集气瓶中。将带有氧气浓度传感器的塑料瓶套盖在集气瓶上方，分别测量反应前后集气瓶内氧气浓度数值。 （1）取用二氧化锰的仪器是 　 　 ，集气瓶内发生反应的化学方程式为 　 　 。 （2）实验结束后，若要将二氧化锰从混合物中分离，可采取的方法是 　 　 。 活动二：探究铁丝燃烧时长的影响因素 如图2所示，从同一长铁丝上分别截取3根长度相同的铁丝，将1根拉直、另2根绕成直径大小不同的螺旋状，下端系上燃着的小木条进行燃烧实验。每种形状的铁丝平行测量3次，所测得的实验数据如图3所示。 （3）实验时，3根铁丝均要完全伸入集气瓶中，原因是 　 　 。 （4）每种形状的铁丝平行测量3次，目的是 　 　 。 （5）实验中发现不管铁丝形状如何，其燃烧时长均在曲线附近，说明 　 　 。 （6）通过对实验数据的分析，可以得出铁丝剧烈燃烧时长主要与 　 　 有关。 35．实验是科学探究的重要途径，下面是有关氧气化学性质的探究实验。 （1）实验一：铁丝在氧气中剧烈燃烧。实验时，铁丝下端系火柴的目的是 　 　 。 （2）实验二：木炭在氧气中燃烧后，验证产物的方法是 　 　 。 （3）实验三的实验结论是 　 　 。正确选择试剂是实验成功的关键，该实验中对试剂的选择合理的是 　 　 。（填字母）。 A.可以用铁代替红磷进行实验 B.红磷需要足量 C.只与氧气反应 （4）在“实验一”“实验三”中，可以把水换成细沙的实验是 　 　 。 （5）根据上述实验，说明氧气的化学性质 　 　 （填“比较活泼”或“不活泼”）。 十五．过氧化氢制取氧气实验（共3小题） 36．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 37．用“w”型玻璃管进行微型实验。将注射器中的过氧化氢溶液推入管中与二氧化锰接触。下列说法不正确的是（　　） A．若a处粉末是木炭粉，能看到木炭燃烧 B．若a处粉末是硫粉，b处应接尾气处理装置 C．若a处粉末是红磷，能观察到有白雾生成 D．该装置具有节约试剂、污染小、所需氧气现制现用的特点 38．过氧化氢是临床诊断严重疾病的生物标志物之一。在纳米酶催化分解H2O2过程中测定吸光度可实现定量检测H2O2。如图是不同因素对该检测灵敏度影响的变化曲线，吸光度越大，则检测H2O2灵敏度越高。下列有关说法正确的是（　　） A．加入纳米酶催化H2O2分解可加快反应速率并产生更多氧气 B．分析曲线可知，检测最佳纳米酶浓度约为3.0mg•mL﹣1，最佳反应时间约为35min C．比较不同纳米酶浓度对检测灵敏度的影响需控制在相同的反应时间内测定 D．研究多因素影响的复杂问题，可同时改变多个因素以研究影响关系 十六．高锰酸钾制取氧气实验（共2小题） 39．下列图像能正确反映对应变化关系的是（　　） A.在盛有一定量二氧化锰的烧杯中加入过氧化氢溶液 B.在盛有一定量过氧化氢溶液中加入二氧化锰 C.用酒精灯加热一定量高锰酸钾固体 D.加热高锰酸钾固体至质量不再减轻 A．A B．B C．C D．D 40．选用如图装置进行O2的制取和性质实验。 （1）图1中，KMnO4分解的化学方程式为　 　 。 （2）用图2装置进行铁丝燃烧实验，发生反应的化学方程式是　 　 。 （3）用图3装置进行木炭燃烧实验，观察到木炭剧烈燃烧、放热、　 　 。 十七．氧气的制取装置（共2小题） 41．下列发生装置中，可用于实验室加热高锰酸钾制取氧气的是（　　） A． B． C． D． 42．实验室用高锰酸钾制取氧气的实验中，不需要使用的一组仪器是（　　） A．大试管、集气瓶 B．烧杯、玻璃棒 C．酒精灯、铁架台 D．导气管、单孔塞 十八．氧气的收集方法（共2小题） 43．实验室需收集一瓶约含空气的氧气，最适合的收集操作是（　　） A、集气瓶中装入的水 B、集气瓶中装入的水 C、导管伸入到集气瓶体积的处 D、导管伸入到集气瓶体积的处 A．A B．B C．C D．D 44．化学是一门以实验为基础的学科，化学实验室是进行科学探究的重要场所，在探究过程中要选择合适的实验仪器以及运用正确的操作方法。如图a～h为常用仪器。 （1）仪器g的名称 　 　 ； （2）量取6mL的液体，可以选择 　 　 mL（填“5”或“10”或“50”）的量筒，读数时，仰视会导致量取的液体的体积偏 　 　 （填“大”或“小”）； （3）仪器c常用于收集气体，用 　 　 排空气方法收集氧气（选填“向上”或“向下”）； （4）上述a～h这8种仪器中能够直接加热的仪器是 　 　 （填序号）。 十九．氧气的检验和验满（共2小题） 具备基本的化学实验技能是学习化学和进行探究活动的基础和保证。回答45﹣45题。 45．鉴别一瓶气体是否为氧气，下列操作正确的是（　　） A．观察颜色 B．闻气味 C．伸入带火星的木条 D．倒入澄清石灰水 46．带有火星的木条在氧气中能够 　 　 ，这种方法常用来检验氧气。 二十．制取氧气的操作步骤和注意点（共3小题） 47．如图为实验室加热高锰酸钾制取氧气的装置．在实验过程中，当观察到气泡在导气管口连续、均匀地冒出时，才开始收集气体，其目的是（　　） A．为了检验该实验装置的气密性 B．为了提高收集到的氧气的纯度 C．防止水槽中的水倒吸使试管破裂 D．防止高锰酸钾颗粒进入导气管 48．列加热高锰酸钾制取氧气的部分操作示意图中，错误的是（　　） A． B． C． D． 49．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 二十一．催化剂的概念、性质及用途（共2小题） 50．用W形管进行如图微型实验，将H2O2溶液推入管中与MnO2接触。下列说法错误的是（　　） A．若a处粉末是木炭粉，可观察到发出白光 B．若a处粉末是硫粉，b处应连接吸收生成物，以免污染空气的装置 C．MnO2能增大H2O2分解生成O2的质量 D．用W形管进行微型实验可以节约试剂 51．上海科学家经过近两年的探索，筛选尝试了大量金属、合金催化剂，最终发现由金属钯、锡组成的合金催化剂，只需非常低的电压，就能够将所输入电能的99%用于驱动二氧化碳转化为甲酸，有效达成“碳中和”。下列有关催化剂的理解错误的是（　　） A．同一物质可做多个化学反应的催化剂 B．对于同一化学反应，可以有几种不同的催化剂 C．催化剂能改变化学反应速率，也能增加或减少生成物的质量 D．催化剂在化学反应前后化学性质没有改变，但物理性质可能改变 二十二．催化剂参与的图像问题（共3小题） 52．如图为利用数据传感技术探究有无催化剂条件下过氧化氢分解的装置与得到的气压﹣时间变化图。下列说法错误的是（　　） A．甲装置中有催化剂，乙装置中无催化剂 B．甲装置中过氧化氢会分解，乙装置中过氧化氢不会分解 C．曲线①表示甲装置的变化情况，曲线②表示乙装置的变化情况 D．甲、乙装置内过氧化氢都会分解，最终得到的氧气量相同 53．某化学实验小组甲、乙两个同学做过氧化氢分解制取氧气的实验。两人取用同一瓶中过氧化氢溶液的质量相等，加入催化剂的质量也相等，最后整理实验数据，作出V（O2）～t关系图，甲同学的图像为a，乙同学的图像为b。复盘实验的时候，发现甲同学加入的催化剂是二氧化锰，而乙同学只看到黑色固体，没仔细看试剂瓶上的标签，实验结束才发现加的催化剂是氧化铜。下列说法不正确的是（　　） A．反应后二氧化锰和氧化铜的化学性质都没有变化 B．从图像中可以看出生成氧气的体积相等 C．反应后剩余催化剂的质量，甲＞乙 D．催化剂的催化效率，二氧化锰比氧化铜更高 54．a和b为两份等质量、等浓度的过氧化氢溶液，已知向a不加二氧化锰，向b加少量二氧化锰。当分别同时加热a和b至完全反应时，能正确表示生成氧气的质量随反应时间而变化的图像是（　　） A． B． C． D． 二十三．化合反应及其应用（共1小题） 55．属于化合反应的是（　　） A．H2CO3CO2↑+H2O B．CuSO4+2NaOH＝Na2SO4+Cu（OH）2↓ C．H2+CuOCu+H2O D．CO2+H2O＝H2CO3 二十四．分解反应及其应用（共3小题） 56．关于下列反应类型的叙述中，正确的是（　　） A．氧化反应中反应物和生成物一定都有化合物 B．有氧气参加的反应可能是化合反应 C．分解反应一定没有单质生成 D．有氧气参加的反应是可能分解反应 57．下列反应既不属于分解反应，也不属于化合反应的是（　　） A．酒精+氧气二氧化碳+水 B．氧化汞汞+氧气 C．水氢气+氧气 D．镁+氧气氧化镁 58．化学反应有多种分类，化合反应、分解反应、氧化反应的关系可用如图表示，其中c处可表示的化学反应是（　　） A．石蜡+氧气水+二氧化碳 B．氢气+氧气水 C．水氢气+氧气 D．碳酸钙+盐酸→氯化钙+二氧化碳+水 二十五．氧化反应（共2小题） 59．下列变化中，不属于氧化反应的是（　　） A．干冰升华 B．蜡烛的燃烧 C．醋的酿造 D．人的呼吸作用 60．我们可以利用如图所示的三种关系对某些知识进行归纳，以对知识有更深刻的理解和认识。下列归纳和总结的关系，正确的是（　　） A．混合物和纯净物：并列关系 B．物理变化和化学变化：包含关系 C．氧化反应和化合反应：并列关系 D．氧化反应和缓慢氧化反应：交叉关系 学科网（北京）股份有限公司 $