【同步精讲】第一章第1节我们周围的空气-2025-2026学年科学八年级下册浙教版

本讲义围绕“我们呼吸的空气”，系统梳理空气成分（拉瓦锡实验、红磷测定氧气含量）、氧气性质（物理化学性质及硫铁燃烧实验）、氧气制取（过氧化氢与氯酸钾方法及催化剂）、化合与分解反应类型，形成从历史探究到实验操作再到性质应用的完整学习支架。 资料以实验为核心，设计红磷测定改进、铜丝加热等创新方案，结合数字化气压监测等技术，通过7个典例强化误差分析与推理论证，培养科学思维与探究实践能力。课中辅助教师实验教学，课后借助拓展题和易错提醒帮助学生查漏补缺，深化科学观念应用。

浙教版八年级下册·第一章 我们呼吸的空气 第1节 空气的成分 知识点1 空气中氧气的含量 一、拉瓦锡研究空气成分的实验 1、实验过程： ①在密闭装置中加热汞，汞的液面出现红色的粉末，同时容器内气体的气体体积减少了约1/5。 汞+氧气氧化汞 又研究了剩余五分之四体积的气体，发现这部分气体既不能供给呼吸也不能支持燃烧，称其为氮气。 ②把表面生成的红色物质收集起来，加热，得到汞和氧气，并发现氧气的体积恰好等于曲颈瓶中减少的气体体积。 氧化汞汞+氧气 ③把步骤②得到的氧气加入①剩余气体的容器中，结果所得气体与空气的性质几乎完全一样。 （2） 实验结论：空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的1/5。 【典例1】拉瓦锡利用如图实验研究空气成分，下列说法合理的是（ ） A．汞槽和曲颈瓶中汞的作用都是消耗氧气 B．将曲颈瓶中的汞换成木炭不影响测定结果 C．结束加热后不需冷却，立即测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度 D．实验结束后，发现曲颈瓶中剩余气体不支持燃烧，说明空气为混合物 【答案】D 【详解】A、曲颈瓶中汞在加热的条件下，与氧气反应，且生成物为固体；汞槽中汞隔绝氧气，形成液封，不会消耗氧气，错误；B、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳是气体，化学反应前后，压强的变化不大，无法测定空气中氧气的含量，错误； C、结束加热后，应等冷却至室温后，测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度，否则气体受热膨胀，占据了一定的体积，会导致测定结果偏小，错误； D、空气中氧气与汞反应，剩余气体不支持燃烧，说明存在两类物质，至少由两种物质组成，空气为混合物，正确。故选D。 二、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 实验原理 红磷与空气中的氧气发生反应，生成了五氧化二磷固体，使得瓶内气压减小，烧杯中的水被大气压压入集气瓶中。（本实验用的是转换法，利用进入瓶中水的体积反映空气中氧气的体积）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.连接装置，在集气瓶口连接一个双孔胶塞，一孔插燃烧匙，另一孔插导管（配有弹簧夹），导管另一端深入盛有水的烧杯中 b.检查气密性:把导管的一端放入水中，两手紧握集气瓶，如果导管口冒出气泡，松开两手使它冷却，导管口中形成一段稳定的水柱，则证明装置气密性良好。 c.在集气瓶内加入少量水，并做好标记，将水面上方空间分为5等份。 d.在燃烧匙内放入过量的红磷，点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入集气瓶中并把塞子塞紧； e.待红磷熄灭并冷却至室温后，震荡集气瓶，打开弹簧夹。 实验现象 ①红磷燃烧，产生大量白烟，并放出大量的热； 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。其体积约占集气瓶容积的1/5 实验表达式 实验结论 空气中氧气的体积约占空气总体积的1/5 误差分析 结果明显偏小 （倒吸的水少于1/5） 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；④实验前导管没有充满水，导管内有少量空气 结果明显偏大 （倒吸的水多于1/5） ①点燃红磷后伸入集气瓶速度太慢，装置内气体受热溢出（未及时塞紧橡皮塞）；②未夹紧弹簧夹，红磷燃烧时气体膨胀沿导管溢出 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。 集气瓶中水的作用：（1）主要是吸收有毒的五氧化二磷（固体）。 （2）还可以吸热加快降温，和防止热的燃烧物溅落炸裂瓶底。 倒吸进集气瓶的水不能充满整个集气瓶的原因：空气中的其他气体不与红磷反应且不溶于水。 注意事项： 1、装置必须密封好，不能漏气； 2、集气瓶中预先要加少量水（防止高温熔融物炸裂瓶底）；同时吸收有毒的白烟（P₂O₅固体）； 3、红磷必须过量，完全消耗掉集气瓶内的氧气； 4、红磷点燃后要立即伸入集气瓶中，并塞紧胶塞（防止瓶内气体热胀大量外溢）； 5、待红磷熄灭并冷却至室温后，再打开弹簧夹； 6、不能用木炭、硫粉等代替红磷完成该实验。原因是木炭、硫粉燃烧会产生其他气体，且集气瓶内气体压强基本没有变化，所以不能很好地测出氧气的体积； 不能用铁丝等代替红磷，原因是铁丝在空气中不能燃烧； 不能用镁完成该实验，因为镁不仅会和氧气反应，还会和空气中的氮气或二氧化碳反应。 【典例2】如图是足量红磷燃烧来测定空气中氧气体积分数的实验，下列说法正确的是（ ） A．为防止红磷洒落，红磷点燃后应缓慢放入集气瓶 B．该实验可以将红磷换成铁丝 C．在红磷燃烧过程中，应该打开弹簧夹 D．根据实验现象还可推测氮气不与红磷反应 【答案】D 【详解】A、点燃后的红磷必须迅速伸入集气瓶中，塞紧瓶塞，否则瓶内气体受热逸出，造成实验误差，故A说法错误； B、铁丝不能在空气中燃烧，不能将红磷换成铁丝，来测定空气中氧气体积分数，故B说法错误； C、在红磷燃烧过程中，不能打开弹簧夹，以防红磷燃烧放热造成瓶内压强变大，瓶内部分气体逸出，导致测定结果偏大，故C说法错误； D、空气中主要含有氧气和氮气，红磷燃烧消耗氧气，氧气消耗完后，红磷不再燃烧，此时装置中剩余气体主要为氮气，可推测氮气不与红磷反应，故D说法正确； 故选：D。 【典例3】化学是以实验为基础的科学，通过实验可探究物质的组成，如图所示实验可测定空气中氧气的含量： (1)红磷燃烧消耗氧气，该反应的文字表达式为 。 (2)实验时，需检查装置的气密性，其方法是：连接装置，打开乳胶管上的弹簧夹，将导管一端伸入水中， ，观察到 (填现象)，说明装置气密性良好。 (3)实验时，将燃着的红磷伸入集气瓶中后应该迅速塞紧橡胶塞，否则会产生较大的实验误差，其原因是 。 (4)红磷燃烧停止后，待集气瓶冷却至室温，打开弹簧夹、观察到烧杯中的水沿导管进入集气瓶中，集气瓶中液面在刻度1附近，由此可得出的结论为 。 【答案】(1)磷+氧气 五氧化二磷 (2) 用热毛巾捂住集气瓶 导管口有气泡冒出 (3)燃着的红磷伸入集气瓶，由于燃烧放热，气体膨胀，会导致瓶内气体外溢 (4)氧气约占空气体积的五分之一 【详解】（1）红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的文字表达式为：磷+氧气 五氧化二磷，故填：磷+氧气 五氧化二磷； （2）连接装置，打开乳胶管上的弹簧夹，将导管一端伸入水中，用热毛巾捂住集气瓶，观察到导管口有气泡冒出，说明装置气密性良好，故填：用热毛巾捂住集气瓶；导管口有气泡冒出； （3）燃着的红磷伸入集气瓶，由于燃烧放热，气体膨胀，会导致瓶内气体外溢，所以应该迅速塞紧橡胶塞，故填：燃着的红磷伸入集气瓶，由于燃烧放热，气体膨胀，会导致瓶内气体外溢； （4）红磷燃烧停止后，待集气瓶冷却至室温，打开弹簧夹，观察到烧杯中的水沿导管进入集气瓶中，集气瓶中液面在刻度1附近，由此可得出的结论为氧气约占空气体积的五分之一，故填：氧气约占空气体积的五分之一。 【典例4】某化学兴趣小组开展“空气中氧气含量的测定”实验活动。 (1)实验1中红磷燃烧时观察到的明显现象有 ； (2)兴趣小组查阅资料，改进实验方案，进行实验2的探究：在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂（其中辅助成分不干扰实验），利用铁锈蚀会消耗空气中的氧气原理测定空气中氧气的体积分数。用数字传感器测实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系如上图所示。分析图中信息，实验 的测定方法更准确，判断依据是 。 【答案】(1)产生大量的白烟，放出热量 (2) 2 实验1中氧气剩余，剩余量较多，实验2中氧气剩余，氧气消耗接近完全 【详解】（1）红磷在燃烧时现象是：产生大量的白烟，放出热量； （2）依据图示信息，实验1中氧气的剩余量为8.6%，实验2中氧气的剩余量为0.49%，故氧气消耗更加彻底，所以实验2的测定方法更准确，故填：2、实验1中氧气剩余，剩余量较多，实验2中氧气剩余，氧气消耗接近完全。 【典例5】某同学利用图甲所示装置测定空气中氧气的含量，其中燃烧匙内的白磷用电加热装置点燃，瓶内气压用气体压强传感器测定，其变化如图乙所示。下列分析合理的是 A．t1时刻后的一段时间能观察到白磷燃烧产生大量白烟 B．t2时刻，燃烧匙内的白磷停止燃烧 C．t3时刻后的一段时间内瓶内气压又显著增加，其原因是温度升高 D．通过t1和t2时刻瓶内的气压值，可以计算得出氧气约占空气质量的20% 【答案】A 【详解】A、t1时刻后的一段时间内瓶内气压显著增加，其原因是白磷燃烧产生大量的热，造成气体体积膨胀引起的，白磷燃烧生成五氧化二磷为白色固体小颗粒，所以可观察到白磷燃烧，产生大量白烟，故A分析合理； B、从瓶内气压达到最高点直至t2时刻，瓶内温度逐渐降低到室温，然后不变，即t2时刻，温度已经恢复至室温，则t2时刻前，燃烧匙内的白磷已经停止燃烧，故B分析不合理； C、t3时刻后的一段时间内瓶内气压又显著增加，其原因是打开了活塞，液体进入瓶内后，瓶内气体体积减小，导致气压显著增大，故C分析不合理； D、通过t1和t2时刻瓶内的气压值，根据气压减少的数值，可以计算出氧气的体积分数为，即氧气约占空气体积（而不是质量）的20%，故D分析不合理； 拓展提高：测定空气中氧气含量的实验改进 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 优点：①避免了瓶内空气外逸对实验结果的影响，使实验结果更准确②避免产生的五氧化磷扩散到空气中污染环境，更环保③操作简单，白磷的着火点低 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 优点：铜能将装置内的氧气消耗更彻底，使实验结果更准确。 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。 【典例6】某同学为提高实验精准度，对“红磷燃烧测定空气中氧气含量”的实验进行了如右图所示的改进。实验结束后冷却至室温，液面上升至低于1刻度处。下列关于该实验的说法不正确的是（ ） A．酒精灯和铜丝组合提供了温度达白磷着火点 B．实验过程中白磷燃烧发出白光，产生大量烟雾 C．实验结束后，白磷可能没能耗尽装置内氧气 D．该实验过程中水可以吸收生成物五氧化二磷 【答案】B 【分析】在装有空气的密闭容器中，欲用燃烧法测定空气中氧气含量，所选除氧剂要具备以下特征：本身能够在空气中燃烧（只能与空气中的氧气反应）；本身的状态为非气体；生成物为非气态。该实验一般要注意以下几点：①装置的气密性好；②所用药品必须是足量；③读数时一定要冷却到原温度，据此进行分析解答。 【详解】A、酒精灯燃烧提供热量，铜丝具有优良的导热性，酒精灯和铜丝组合提供了温度达白磷着火点，故选项说法正确。 B、实验过程中白磷燃烧发出白光，产生大量的白烟，而不是烟雾，故选项说法错误。 C、实验结束后冷却至室温，液面上升至低于1刻度处，则实验结束后，白磷可能没能耗尽装置内氧气，故选项说法正确。 D、五氧化二磷能与水反应，该实验过程中水可以吸收生成物五氧化二磷，故选项说法正确。 故选：B。 【典例7】为测定空气中氧气的含量，某同学设计实验装置如图所示(部分夹持装置已略去)，实验时引燃红磷后便熄灭酒精灯。下列有关该实验的说法不正确的是 A．红磷的量不足可能导致所测氧气含量偏低 B．待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，注射器活塞向右移动 C．实验结束后试管内气体的主要成分为氮气 D．用该装置实验时，不能用木炭代替红磷 【答案】B 【详解】A、红磷的量不足，不能将氧气完全消耗，可能导致所测氧气含量偏低，说法正确，不符合题意； B、待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，由于消耗了氧气，注射器内压强变小，所以注射器活塞应该是向左移动，说法错误，符合题意； C、空气中主要含氮气和氧气，红磷燃烧消耗了氧气，故实验结束后试管内气体的主要成分为氮气，说法正确，不符合题意； D、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳，试管内气压不降低，反应结束后，活塞不移动，不能确定消耗氧气的体积，用该装置实验时，不能用木炭代替红磷，说法正确，不符合题意。 故选B。 三、空气的组成 1、空气的成分和含量 空气成分 氮气（N2） 氧气（O2） 稀有气体 二氧化碳（CO2） 其他 体积分数 78% 21% 0.93% 0.04% 0.03% 特点 相对固定 可变 2、空气是一种混合物，含有多种物质。 3、稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙和氡等，氩气是第一个被发现的稀有气体。 特别提醒/易错提醒/教材延伸 1. 空气中各成分含量是指“体积分数”而不是“质量分数”。 2. 稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙和氡等气体的总称，因此“稀有气体”是混合物，而“氦气”、“氖气”等是纯净物。 【典例8】如图空气成分示意图中，其中X表示的是 A．氧气 B．二氧化碳 C．氮气 D．稀有气体 【答案】C 【详解】空气中各成分及体积分数分别为：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%，由图可知，X占78%，表示的气体是氮气； 故选：C。 【典例9】深呼吸可以帮助我们缓解紧张的情绪。深呼吸时，吸入的气体中含量最高的是（ ） A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体 【答案】B 【详解】空气的成分按体积分数计算，氮气约占78%，氧气占21%，稀有气体占0.94%，二氧化碳占0.03%，其他占0.03%。 由于吸入的气体成分与空气一致，氮气含量最高，故选B。 知识点2 空气是重要的自然资源 空气是一种重要的天然资源在生产和生活中有着广泛的用途。 1、 氧气的用途 2、 氮气的性质和用途 3、 稀有气体 概述 稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙、氡 物理性质 无色无味的气体，难溶于水；通电时能发出不同颜色的光 化学性质 很不活泼，一般不与其他气体反应，曾被称为“惰性气体”。 用途 ①用作保护气，如焊接金属时用稀有气体来隔绝空气；氩弧焊 ②制成各种用途的电光源，如航标灯、闪光灯、霓虹灯等；氙气灯 ③氦气可用于制造低温环境，氙气可用于医疗麻醉等 【典例10】如图为空气成分示意图(按体积计算)，回答下列问题。 (1)其中“X”代表的物质是 。 (2)“Y”中稀有气体常用于制作电光源，这利用的是它们的 (填“物理”或“化学”)性质。 (3)写出“Z”的一种用途 。 【答案】(1)氮气/N2 (2)物理 (3)用于医疗急救 【详解】（1）空气中各成分体积分数为：氮气约占78%、氧气约占21%、稀有气体约占0.94%、二氧化碳约占0.03%、其他气体和杂质约占0.03%，故“X”代表的物质是氮气； （2）“Y”中稀有气体常用于制作电光源，这利用的是它们在通电时能发出不同颜色的光，该性质不需要发生化学变化就能表现出来，属于物理性质； （3）空气中各成分体积分数为：氮气约占78%、氧气约占21%、稀有气体约占0.94%、二氧化碳约占0.03%、其他气体和杂质约占0.03%，故“Z”代表氧气，氧气能供给呼吸，可用于医疗急救等。 【典例11】现有①氮气②氧气③稀有气体④二氧化硫⑤二氧化碳五种物质，请按下列要求将序号填入空格内： (1)占空气总体积0.94%的气体是 ； (2)可导致温室效应的气体是 ； (3)可用于医疗急救的气体是 ； (4)可制氮肥的气体是 ； (5)可导致酸雨的气体是 ； (6)能使带火星的木条复燃的气体是 。 【答案】(1)③ (2)⑤ (3)② (4)① (5)④ (6)② 【详解】（1）占空气总体积0.94%的气体是稀有气体，故选：③。 （2）可导致温室效应的气体是二氧化碳，故选：⑤。 （3）氧气可供给呼吸，用于医疗急救，故选：②。 （4）氮气含有氮元素，可制氮肥，故选：①。 （5）可导致酸雨的气体是二氧化硫、二氧化氮，故选：④。 （6）氧气有助燃性，能使带火星的木条复燃，故选：②。 【典例12】下图表表示空气中各成分的含量，下列说法正确的是（　　） A． 纵坐标代表的是质量分数 B． X表示的气体为氧气 C． Y的化学性质很不活泼 D． 稀有气体可做保护气 【答案】D 【详解】A、空气中各成分含量通常是按体积分数计算，不是质量分数，该选项错误； B、空气中氮气约占体积分数的 78%，氧气约占 21%，所以 X 表示的气体是氮气，不是氧气，该选项错误； C、X 是氮气，Y 是氧气，氧气化学性质比较活泼，能与许多物质发生反应，该选项错误； D、稀有气体化学性质很不活泼，不易与其他物质发生反应，可做保护气，该选项正确。故选D。 知识点3 氧气的性质 探索物质性质是科学研究的影响重要任务。研究内容包括物质的物理性质和化学性质。研究的方法包括观察法、实验法等。 氧气由氧气分子（O2）构成，每个氧分子有两个氧原子构成。 1、氧气的物理性质 （1）通常情况下，氧气是一种无色无味的气体； （2）在标准状况下，其密度为1.429g/L，比空气的密度（1.293g/L）略大；不易溶于水。 常温常压下1升水中大概能溶解30毫升的氧气，这些氧气是水生生物的生存的必要条件之一。 （3）氧气的三态变化为 2、氧气的贮存：工业生产的氧气一般只存在蓝色钢瓶里。 3、氧气的化学性质 （1）氧气能支持燃烧 在空气中，带火星的木条不复燃 ①比较 在氧气中，带火星的木条复燃 说明氧气能支持燃烧 ②氧气的检验：用带火星的木条 （3） 氧气的化学性质比较活泼，，在一定条件下能跟许多物质发生化学反应，同时放出热量。 ①硫与氧气的反应 物质（颜色） 反应现象 反应文字表达式 （化学方程式） 注意事项 硫 （淡黄色 固体） 共同特征：放出大量的热，生成一种具有刺激性气味的气体。 S+O2 SO2 ①硫的用量不能过多，防止对空气造成污染。 ②集气瓶内预先装少量水，目的是吸收有毒气体。 ②铁丝与氧气的反应 物质（颜色） 反应现象 反应文字表达式 （化学方程式） 注意事项 铁丝 （银白色固体） 剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，有黑色固体生成。 3Fe+2O2 Fe3O4 ①细铁丝绕成螺旋状，目的是增加铁丝局部的温度和与氧气的接触面积。 ②集气瓶内预先装少量水或铺一层薄细沙，目的是防止高温熔化物溅落炸裂瓶底。 1. 反应条件是“点燃”不能写成“燃烧” 2. 通常情况下，物质在空气中的燃烧是与空气中的氧气反应，反应物要写成“氧气”而不是“空气”或“氧”。 （4） 氧气是一种化学性质比较活泼的气体，能与硫、铁等许多物质发生反应，这些能与氧气发生反应的反应叫做氧化反应。氧气在氧化反应中提供氧，具有氧化性。 注意：①氧化反应不属于化学反应的基本类型。②氧化反应中的“氧”并不只是氧气，还可以是含氧化合物中的氧。 定义 由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物叫做氧化物 常见的 氧化物 水(H2O)、二氧化碳(CO2)、二氧化硫(SO2)和四氧化三铁(Fe3O4) 【典例13】下列有关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，放出热量 B.硫在空气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰 C.带火星的木条在氧气中会复燃，在空气中不能复燃 D.铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体四氧化三铁 解析：红磷燃烧产生大量白烟，而不是白雾，A描述错误；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，B描述错误；生成四氧化三铁是实验结论而不是实验现象，D描述错误。答案：C 知识点4 氧气的制取 1、 氧气的工业制法 （1） 空气冷冻分离法：原理：液态氧（沸点为-183℃）和液态氮（沸点为-196℃）的沸点不同， 采用低温蒸发的方法得到氧气。 （2） 膜分离技术法 2、 氧气的实验室制法：用过氧化氢溶液制取氧气 药品 过氧化氢溶液（无色溶液）、二氧化锰（黑色粉末） 反应原理 实验装置 实验步骤 (1) 组装装置：按图组装器材 (2) 检查装置气密性：先关闭分液漏斗活塞，然后把导管的下端浸入水槽中，用手紧握锥形瓶。如果观察到导管口有气泡冒出，移开手后一会儿，导管中出现一段水柱，就证明装置不漏气。如果没有气泡冒出，就说明装置漏气，应仔细查找原因，并改正装置。 (3)装入药品：将50毫升水及0.5克的二氧化锰粉末加入锥形瓶中，用带有分液漏斗和导管的双孔橡皮塞塞紧瓶口，，最后向分液漏斗中加入30毫升10%的过氧化氢溶液； (4)收集气体：将集气瓶灌满水，倒置于水槽中，再小心旋转分液漏斗的活塞，滴加过氧化氢溶液。当导管口的气泡连续、均匀地溢出后，再把导管口伸入盛满水的集气瓶里，收集气体。当氧气收满时，立即关闭活塞。 检验 将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃则证明收集的是氧气 3、 催化剂 （1） 催化剂和催化剂的概念 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做催化剂，工业上又叫做触媒 催化作用 催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用 （2）催化剂的特点： 4、 氧气的性质研究 木炭在氧气中燃烧 反应的文字表达式： 铝箔在氧气中燃烧 反应的文字表达式 实验装置： (1)发生装置的选择→依据：反应物状态和反应条件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。 用过氧化氢溶液制取氧气时，因反应不需加热，故选择固液常温型发生装置； （2）收集装置的选择：（补充） 5、 科学扩展：实验室制取氧气，也可以用分解氯酸钾的方法。 实验过程 (1)检查装置的气密性； (2）将试剂装入试管中，试管口放一团棉花(目的是防止氯酸钾进入导管),用带导管的单孔胶塞塞紧试管； (3)将试管固定在铁架台上；(注意：试管口应略向下倾斜) (4)点燃酒精灯，先均匀受热后固定加热； (5)用排水法收集氧气(当导管口产生连续、均匀的气泡时才开始收集); (6) 收集完毕，将导管移出水槽；熄灭酒精灯。 这样做的目的是：防止水槽中的水倒吸入试管使试管炸裂。 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。 知识点5 化合反应和分解反应 化合反应与分解反应 反应类型 化合反应 分解反应 概念 由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应 由一种物质生成两种或两种以上物质的反应 形式 A+B→AB（多变一） AB→A+B（一变多） 参加反应的物质种类 两种或两种以上 一种 生成物质的种类 一种 两种或两种以上 关系 都是化学反应的基本类型，二者属于并列关系 1、下列实验现象描述正确的是（　　） A、红磷在空气中燃烧，产生大量白雾 B、铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体 C、硫在氧气中燃烧，发出淡蓝色火焰 D、镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成氧化镁 【答案】B 【详解】A、红磷在空气中燃烧，产生大量白烟，选项错误； B、铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体，选项正确； C、硫在氧气中燃烧，发出蓝紫色火焰，在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，选项错误； D、镁条在空气中燃烧生成氧化镁，是实验结论，不是实验现象，选项错误，故选B。 2、图中分别为氧气的实验室制取、干燥、收集、验满的操作，其中错误的是（　　） A、制取 B、干燥 C、收集 D、验满 【答案】B 【详解】A、双氧水制取氧气，二氧化锰做催化剂，反应不需要加热，图中发生装置适用于固液反应不加热的反应，故A正确，不符合题意； B、利用浓硫酸干燥气体时，气体应从长管进入装置，若从短管进入，会将浓硫酸压出，故B错误，符合题意； C、氧气的密度大于空气，采用向上排空气法收集，故C正确，不符合题意； D、氧气具有助燃性，使用带火星的木条放在集气瓶中验满，故D正确，不符合题意。 故选B。 3、暖宝宝中有铁粉等物质，遇氧气温度升高。小红用压强、氧气浓度和温度三种数字传感器画出暖宝宝原料遇空气的数据变化图像，如图2，下列说法中不正确的是（　　） A、Ⅰ为温度变化曲线 B、Ⅲ为氧气浓度变化曲线 C、Ⅰ和Ⅱ开始增大是因为铁发生氧化反应放热 D、暖宝宝原料足量时，瓶内压强可降至0 【答案】D 【分析】通过题中信息可知，暖宝宝原料主要成分为铁粉和碳粉，滴加几滴水后，暖宝宝中的物质发生缓慢氧化，消耗氧气，使氧气浓度降低，会导致容器内气压减小；但缓慢氧化会放出热量，使容器内气体受热膨胀，容器内气压增大，而放热时使气压增大的幅度要大于因氧气消耗而使气压减小的幅度，故在放热过程中容器内气压呈上升趋势，但当反应完成后，温度冷却至室温，容器内气压会低于原来的气压。由于反应消耗了氧气，所以氧气的浓度呈一直下降的趋势；反应过程放出大量热量，温度升高，待反应结束后，设备恢复到室温。 【详解】A、铁进行氧化反应放热，容器内温度升高，反应结束后，温度逐渐恢复到室温。曲线Ⅰ中，反应前后数值相等，为温度变化曲线，选项说法正确，不符合题意； B、由于反应消耗了氧气，所以氧气的浓度呈一直下降的趋势，Ⅲ为氧气浓度变化曲线，选项说法正确，不符合题意； C、根据分析可知，曲线Ⅰ是温度变化曲线、曲线Ⅱ是压强变化曲线；曲线Ⅰ、Ⅱ开始上升是因为铁缓慢氧化放热所致，选项说法正确，不符合题意； D、如果暖宝宝原料足量，压强不能降至0，是因为容器内还有不能被消耗氮气、稀有气体等气体，说法错误，符合题意。 故选D。 4、实验室制取氧气，可供选择的实验装置如图所示。 (1)①若用高锰酸钾制取氧气，A装置需要改进的地方是 。 ②装置B是双氧水制取氧气的发生装置，请写出相关的化学方程式 。 (2)选择合适的氧气收集装置，并简单说明该装置的优点 。 (3)某同学进一步探究了空气中氧气的含量，装置如图甲，其中燃烧匙内的白磷用电加热装置点燃，瓶内气压的变化用气体压强传感器测定，结果如图乙。下列分析正确的是______。 A、从t1到t2时刻，瓶内温度始终保持不变 B、t1时刻后的一段时间内瓶内气压显著增加，其原因是白磷燃烧放出大量的热 C、通过t2时刻瓶内的气压值，可以计算得出氧气约占空气质量的1/5 D、t3时刻后瓶内气压增加，其原因是打开了止水夹，水进入了集气瓶内 【答案】(1) 试管口放一团棉花 (2)排水法收集氧气（装置 E），优点是收集到的氧气较纯净/向上排空气法收集氧气（装置 D），优点是收集到的氧气较干燥、操作简便 (3)BD 【详解】（1）①加热高锰酸钾时，试管口要放一团棉花，以防止试管内固体粉末进入导管；A装置需要改进的地方是试管口放一团棉花。②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：； （2）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，用向上排空气法收集的气体较为干燥、操作简便；排水法收集的气体纯度较高； （3）A、从t1到t2时刻，白磷燃烧，燃烧过程中会放出热量，瓶内温度升高，错误。 B、t1时刻白磷开始燃烧，燃烧放出大量的热，使瓶内气体受热膨胀，所以t1时刻后的一段时间内瓶内气压显著增加，正确。 C、通过t2时刻瓶内的气压值，可以计算得出氧气约占空气体积，而不是质量的1/5，错误。 D、t3时刻后瓶内气压增加，其原因是打开了止水夹，水进入集气瓶内，占据了一定空间，使瓶内气体体积减小，压强增大，正确。 故选BD。 5、实验室开放日，某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，设计了如图实验装置进行气体制取和性质的探究，请回答有关问题： (1)请写出图中标有字母的仪器名称：b 。 (2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合物制取氧气时，应选用的发生装置是 （填写装置的字母代号）。 (3)比较用B、D组合和B、E组合制取氧气，后者组合的优点是 ，E收集气体时，应等到 时开始收集。 【答案】(1)长颈漏斗 (2)B (3) 收集到的氧气较纯净 气泡连续均匀冒出 【详解】（1）图中b为长颈漏斗。 （2）如果用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气就不需要加热，应选用的发生装置是B。 （3）D（向上排空气法）和E（排水法）收集氧气，前者收集的气体干燥，而后者收集的气体更纯。用E收集气体时，由于装置内的原有空气会先排除，所以应等到气泡均匀连续时开始收集。 6、小书对“空气中氧气体积分数测定”的实验进行了改进，如图所示。检验装置的气密性后，在容积为250mL的集气瓶里，先装50mL的水，再如图连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃（白磷40℃即可燃烧，燃烧产物与红磷燃烧的产物相同） (1)在该实验中小书放入过量白磷的目的是 若实验成功，从烧杯进入集气瓶内的水的体积约为 mL。 (2)集气瓶内预先装进的50mL的水，在实验过程中起到的作用有（　　） A、加快集气瓶内气体冷却 B、液封导气管末端以防气体逸出 C、吸收五氧化二磷 【答案】(1) 将集气瓶内空气中的氧气完全消耗，使实验结果更准确 40/42 (2)ABC 【详解】（1）在该实验中放入过量白磷的目的是将集气瓶内空气中的氧气完全消耗，使实验结果更准确； 集气瓶中空气的体积为250mL−50mL=200mL，由于氧气约占空气体积的(或21%)，所以氧气的体积为（或200mL×21%=42mL）；若实验成功，消耗氧气的体积等于进入集气瓶内水的体积，即从烧杯进入集气瓶内的水的体积约为40 mL（或42mL）。 （2）A 、白磷燃烧放出大量的热，使集气瓶内气体温度升高，压强增大。集气瓶内的水可以吸收热量，加快气体冷却，使瓶内压强较快恢复到常温状态下的压强，便于准确测量进入集气瓶内水的体积，该作用合理，符合题意； B、在实验过程中，如果没有水液封导气管末端，当白磷燃烧时，集气瓶内气体受热膨胀，可能会从导气管末端逸出，导致实验结果不准确。所以水可以起到液封导气管末端以防气体逸出的作用，该作用合理，符合题意； C、白磷燃烧生成五氧化二磷，五氧化二磷是有毒的白烟，会污染空气。水可以吸收五氧化二磷，防止其扩散到空气中，起到保护环境的作用，该作用合理，符合题意。 故选ABC。 7、小衢利用如图甲所示装置（气密性良好）和足量白磷测定空气中氧气含量，并用氧气传感器测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线，结果如图乙所示。 (1)实验开始时，用酒精灯加热粗铜丝，其目的是 。 (2)反应开始到止水夹打开前，集气瓶内可观察到的现象是 。（写一条） (3)如图乙，实验测出的氧气体积分数为12.4%，据图分析导致本次实验结果偏小的原因是 。 【答案】(1)引燃白磷 (2)白磷燃烧，产生大量的白烟（合理即可） (3)燃烧结束后空气中还含有一定的氧气（合理即可） 【详解】（1）实验开始时，用酒精灯加热粗铜丝，其目的是引燃白磷； （2）反应开始到止水夹打开前，加热铜丝使白磷的温度达到着火点，观察到白磷燃烧，产生大量的白烟，另外白磷燃烧放热和用酒精灯给铜丝加热，瓶内外的铜丝都和氧气接触，在受热时与氧气发生反应会生成黑色的氧化铜，所以也能观察到瓶内外铜丝都变黑； （3）氧气特别少时，白磷也会熄灭，所以白磷燃烧可能不能将氧气完全消耗，若在燃烧结束后空气中还含有一定的氧气，则测得结果会偏小。 8、小柯选用红磷测定空气中氧气的体积分数，实验装置如图甲所示。 (1)小柯在检查装置气密性时 打开止水夹，将右侧导管浸入水中，用手紧握集气瓶，看到 ，说明装置气密性良好。 (2)图甲中红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开止水夹，水能倒吸入集气瓶的原因是 。 (3)小柯处理数据发现测得氧气体积分数小于真实值，导致上述结果的原因可能是 （写出一种即可） (4)小妍用铁粉代替红磷进行实验，并用氧气传感器分别测定容器内氧气的体积分数随时间变化的数据，如图乙所示。请选择其中一种方案并说明优缺点： 【答案】(1)导管口有气泡冒出 (2)集气瓶中的氧气被消耗，气压降低 (3)红磷量不足/装置气密性不好/未冷却到室温就打开止水夹等 (4)红磷的优点是反应时间短，缺点消耗氧气不彻底；铁粉优点是消耗氧气彻底，反应时间长 【详解】（1）在检查装置气密性时，打开止水夹，将右侧导管浸入水中，用手紧握集气瓶，看到有气泡产生，说明装置气密性良好； （2）水能倒吸入集气瓶的原因是红磷燃烧消耗了集气瓶内的氧气，使瓶内气压减小，小于外界大气压，在大气压的作用下，水被压入集气瓶； （3）测得氧气体积分数小于真实值，是由于反应结束后集气瓶内的气压偏大，可能是氧气没有完全消耗或温度偏高或有空气进入，具体的原因可能是红磷不足或没有冷却到室温读数或装置气密性不好等； （4）由图可知，红磷的优点是反应时间短，缺点消耗氧气不彻底；铁粉优点是消耗氧气彻底，反应时间长。 9、如图所示为实验室制取气体的有关仪器和装置，据图回答下列问题： (1)用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取并收集氧气，应选择图甲中的 （填字母）组合装置。 (2)小明用排水法收集了一瓶氧气，测得氧气的纯度偏低，原因可能是_____（多选，填字母）。 A、收集气体前，集气瓶没有注满水 B、导管口开始有气泡冒出，立刻收集 C、收集气体后，集气瓶中仍有少量水 (3)如图乙所示为上述反应过程中某变量y随时间的变化趋势，纵坐标表示的是_____（填字母）。 A、固体中氧元素的质量 B、生成O2的质量 C、固体中MnO2的质量分数 D、固体中钾元素的质量 【答案】(1)AC/CA (2)AB (3)C 【详解】（1）加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气为固固加热型反应，发生装置选A，氧气不易溶于水，可用C排水法收集；氧气的密度比空气大，氧气应从长导管通入，不能用D来收集，则用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，应选择AC组合装置； 量守恒定律可知，固体混合物中钾元素的质量不变，故D不符合题意； 故选C。 （2）A、收集气体前，集气瓶没有注满水，瓶中留有空气，使收集到的氧气纯度偏低，符合题意； B、导管口开始有气泡冒出，立刻收集，会导致收集到的氧气不纯，因为刚开始排出的是装置内的空气，符合题意； C、集气体后，集气瓶中仍有少量水，说明氧气未收集满，但不会影响氧气的纯度，不符合题意； 故选AB； （3）A、氯酸钾分解生成氧气，则固体中氧元素的质量随反应的进行而逐渐减小，氯酸钾完全反应后才不再改变，不符合题意； B、加热到一定温度时，氯酸钾才开始分解产生氧气，图像的起点应为零，不符合题意； C、二氧化锰是该反应的催化剂，质量在反应前后不变，而固体混合物加热到一定温度时质量才开始减少，直到氯酸钾完全反应后固体质量不变，则固体中MnO2的质量分数先不变，再增大，最后不再改变，符合题意； D、由反应原理和质量守恒定律可知，固体混合物中钾元素的质量不变，不符合题意。 故选C。 10、下表是二氧化锰用量与一定质量氯酸钾制取氧气反应速率关系的实验数据： 二氧化锰与氯酸钾的质量比 1:40 1:20 1:10 1:5 1:3 1:2 2:3 1:1 2:1 生成1L氧气所需的时间（s） 124 79 50 54 75 93 106 153 240 (1)据表可知二氧化锰与氯酸钾的质量比为 时，反应速率最快； (2)二氧化锰用量过多冲淡了氯酸钾粉末，相当于减小反应物的 ，所以反应速率受到影响； (3)二氧化锰的用量过少时产生氧气的速率很慢，原因是 。 【答案】(1)1:10 (2)浓度/质量分数 (3)催化剂（MnO2）与反应物（氯酸钾）的接触面积过小，不能充分发挥催化作用 【详解】（1）观察表格中生成1L氧气所需时间的数据，时间越短，反应速率越快。可以看到当二氧化锰与氯酸钾的质量比为1:10时，生成1L氧气所需时间最短，为50s。所以二氧化锰与氯酸钾的质量比为1:10时，反应速率最快； （2）二氧化锰用量过多冲淡了氯酸钾粉末，相当于减小反应物（氯酸钾）的 浓度（或质量分数）。在化学反应中，反应物浓度降低，反应速率通常会受到影响而减慢； （3）二氧化锰在氯酸钾分解制取氧气的反应中起催化作用，其用量过少时，催化剂与反应物（氯酸钾）的接触面积过小，不能充分发挥催化作用，所以产生氧气的速率很慢。 11、某科学兴趣小组在做了教材中“测定空气里氧气含量”的实验（见图 I）后进行了大胆改进，设计图Ⅱ（选用容积为30mL的18×180mm的试管作反应容器）实验方案进行，将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹紧橡皮管，待试管冷却后松开弹簧夹，观察注射器活塞位置。请你对比分析下面图 I、图Ⅱ实验，回答下列有关问题： (1)图 I实验的操作步骤如下：①集气瓶内气体冷却到室温，打开止水夹；②将燃着的红磷伸入集气瓶；③快速盖上瓶塞；④关闭止水夹，你认为正确的实验操作顺序是 （填序号）。 (2)图Ⅱ实验中，注射器活塞将从 10mL 刻度处慢慢前移到约为 mL 刻度处才停止。 (3)小组同学在完成图 I实验后，发现实验结果偏小，请写出可能的原因： 。 【答案】(1)④②③① (2)4 (3)红磷不足/装置漏气 （2）注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为10mL-30mL×=4mL刻度处才停止。 （3）①红磷的量不足；②装置漏气，在冷却过程中有外界的空气进入瓶中；③未等到装置冷却至室温就打开了弹簧夹，并进行读数，因为此时剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，占据了部分水的体积，使测定结果偏小。 12、小科在做教材“测定空气里氧气含量”实验如图甲后进行改进，设计图乙实验装置进行实验，一开始活塞停在10毫升处。（选用容积为30毫升的试管作反应容器）请你对比分析图甲、图乙实验，回答： (1)图甲实验的原理是 。 (2)完成图乙实验后，发现测得空气中氧气的含量偏小，写出其中1个可能的原因： 。 (3)图乙实验中，当试管冷却后，打开弹簧夹，注射器活塞从10mL 刻度处慢慢前移到约 mL 刻度处才停止。 (4)实验后，小科换用食品脱氧剂（可以直接与氧气反应，无需点燃的物质）、白磷代替红磷测量氧气体积分数，根据测量结果如图丙所示，之后测量氧气体积分数你会选用哪种药品并说明理由 。 【答案】(1)红磷燃烧消耗氧气，生成物为固体，集气瓶内压强减小，小于大气压，水被压入集气瓶内（合理即可） (2)红磷不足（合理即可） (3)4 (4)食品脱氧剂：几乎能将氧气耗尽，实验结果更准确，且不用点燃，实验操作更方便（合理即可） 【详解】（1）在点燃的条件下，足量的红磷燃烧生成五氧化二磷固体，可以耗尽装置内的氧气，冷却至室温后，装置内的压强减少，打开止水夹，烧杯的水进入集气瓶，且进入的水的体积约占集气瓶内原空气体积的五分之一，进入的水的体积即为消耗的氧气的体积，由此可以得出氧气约占空气体积五分之一的结论； （2）完成图乙实验后，发现测得空气中氧气的含量偏小，可能的原因是红磷的量不足或装置漏气或没有冷却至室温就读数； （3）氧气约占空气体积的五分之一，则30mL空气中氧气的体积为30mL×=6mL，当试管冷却后，打开弹簧夹，注射器活塞从10mL刻度处慢慢前移到约10mL-6mL=4mL处； （4）根据该兴趣小组的实验结果，用图甲装置测量空气中氧气的体积分数，①会选择食品脱氧剂，因为食品脱氧剂能耗尽密闭容器内的氧气且不需要点燃，测定结果更精确；②会选择白磷，因为食品脱氧，白磷耗时最短；③会选择红磷，因为红磷着火点、燃烧时间较适宜。 13、如图所示为实验室制取气体的有关仪器和装置，据图回答下列问题： (1)用加热高锰酸钾固体的方法制取并收集氧气，应选择图甲中的 （填字母）组合装置。 (2)观察到用氧气收集满后，必须先将导管移出水槽，再撤去酒精灯，这是为了 。 (3)小明用排水法收集了一瓶氧气，测得氧气的纯度偏低，原因可能是（　　） A、收集气体前，集气瓶没有注满水 B、导管口开始有气泡冒出，立刻收集 C、收集气体后，集气瓶中仍有少量水 【答案】(1)AC (2)防止水倒吸，导致试管炸裂 (3)AB 【详解】（1）用加热高锰酸钾固体的方法制取并收集氧气，应选择固固加热型发生装置A，氧气不易溶于水，可用排水法收集，选择图甲中的C。 （2）用排水法收集氧气时，实验结束时，如果先撤去酒精灯，试管内温度降低，气压减小，水槽中的水会倒吸进入试管，可能导致试管炸裂，因此，必须先将导管移出水槽，再熄灭酒精灯，以防止水倒吸。 （3）A、收集气体前，集气瓶没有注满水，会导致瓶中混有空气，使氧气纯度降低，故A符合题意； B、导管口开始有气泡冒出，立刻收集，此时排出的主要是试管内的空气，立即收集会导致氧气不纯，故B符合题意； C、收集气体后，集气瓶中仍有少量水不影响氧气纯度，只是减少了收集氧气的量，故C不符合题意。 故选AB。 14、科学兴趣小组在实验室中制取氧气并探究其性质，请回答下列问题： (1)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，并用于铁丝燃烧实验，请从图1中选择的发生装置是 （选填“A”或“B”）。 (2)写出过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气反应的化学方程式为： 。 (3)此反应中二氧化锰的作用是 。 (4)进行图2所示实验时，发现铁丝在空气中不燃烧，在氧气中剧烈燃烧，铁丝在空气中与在氧气中反应的剧烈程度明显不同，原因是 。 【答案】(1)B (2) (3)催化作用 (4)氧气具有助燃性，氧气浓度越大，燃烧越剧烈 【详解】（1）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，并用于铁丝燃烧实验，图1中选择固液常温型发生装置B。 （2）过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂条件下发生反应生成水、氧气，反应的化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑。 （3）此反应中二氧化锰的作用是催化作用。 （4）进行图2所示实验时，发现铁丝在空气中不燃烧，在氧气中剧烈燃烧，铁丝在空气中与在氧气中反应的剧烈程度明显不同，原因是：氧气具有助燃性，氧气浓度越大，燃烧越剧烈。 15、工业制氧有多种方法，空气冷冻分离法是常用方法之一，流程如图所示。 空气冷冻分离法 (1)利用空气冷冻分离法来获取氧气，主要是利用了液氧与液氮哪一物理性质的差异? 。 (2)下列关于氧气的说法，正确的是（　　） A、液氧用于火箭发射时利用氧气的可燃性 B、空气从气态变成液态后氧气的质量分数增大 C、液氧与氧气化学性质相同 【答案】(1)沸点 (2)C 【详解】（1）空气冷冻分离法获取氧气，主要是利用了液氧（沸点-183℃）与液氮（沸点-196℃）沸点的差异，通过低温蒸发，沸点低的液氮先蒸发出来，剩下的主要是液氧； （2）A、液氧用于火箭发射时利用的是氧气的助燃性，氧气不具有可燃性，故说法错误； B、空气从气态变成液态后，各成分的质量分数不变，故说法错误； C、液氧和氧气都是由氧分子构成的，化学性质相同，故说法正确； 故选C。 第 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 浙教版八年级下册·第一章 我们呼吸的空气 第1节 空气的成分 知识点1 空气中氧气的含量 一、拉瓦锡研究空气成分的实验 1、实验过程： ①在密闭装置中加热汞，汞的液面出现红色的粉末，同时容器内气体的气体体积减少了约1/5。 汞+氧气氧化汞 又研究了剩余五分之四体积的气体，发现这部分气体既不能供给呼吸也不能支持燃烧，称其为氮气。 ②把表面生成的红色物质收集起来，加热，得到汞和氧气，并发现氧气的体积恰好等于曲颈瓶中减少的气体体积。 氧化汞汞+氧气 ③把步骤②得到的氧气加入①剩余气体的容器中，结果所得气体与空气的性质几乎完全一样。 （2） 实验结论：空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的1/5。 【典例1】拉瓦锡利用如图实验研究空气成分，下列说法合理的是（ ） A．汞槽和曲颈瓶中汞的作用都是消耗氧气 B．将曲颈瓶中的汞换成木炭不影响测定结果 C．结束加热后不需冷却，立即测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度 D．实验结束后，发现曲颈瓶中剩余气体不支持燃烧，说明空气为混合物 二、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 实验原理 红磷与空气中的氧气发生反应，生成了五氧化二磷固体，使得瓶内气压减小，烧杯中的水被大气压压入集气瓶中。（本实验用的是转换法，利用进入瓶中水的体积反映空气中氧气的体积）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.连接装置，在集气瓶口连接一个双孔胶塞，一孔插燃烧匙，另一孔插导管（配有弹簧夹），导管另一端深入盛有水的烧杯中 b.检查气密性:把导管的一端放入水中，两手紧握集气瓶，如果导管口冒出气泡，松开两手使它冷却，导管口中形成一段稳定的水柱，则证明装置气密性良好。 c.在集气瓶内加入少量水，并做好标记，将水面上方空间分为5等份。 d.在燃烧匙内放入过量的红磷，点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入集气瓶中并把塞子塞紧； e.待红磷熄灭并冷却至室温后，震荡集气瓶，打开弹簧夹。 实验现象 ①红磷燃烧，产生大量白烟，并放出大量的热； 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。其体积约占集气瓶容积的1/5 实验表达式 实验结论 空气中氧气的体积约占空气总体积的1/5 误差分析 结果明显偏小 （倒吸的水少于1/5） 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；④实验前导管没有充满水，导管内有少量空气 结果明显偏大 （倒吸的水多于1/5） ①点燃红磷后伸入集气瓶速度太慢，装置内气体受热溢出（未及时塞紧橡皮塞）；②未夹紧弹簧夹，红磷燃烧时气体膨胀沿导管溢出 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。 集气瓶中水的作用：（1）主要是吸收有毒的五氧化二磷（固体）。 （2）还可以吸热加快降温，和防止热的燃烧物溅落炸裂瓶底。 倒吸进集气瓶的水不能充满整个集气瓶的原因：空气中的其他气体不与红磷反应且不溶于水。 注意事项： 1、装置必须密封好，不能漏气； 2、集气瓶中预先要加少量水（防止高温熔融物炸裂瓶底）；同时吸收有毒的白烟（P₂O₅固体）； 3、红磷必须过量，完全消耗掉集气瓶内的氧气； 4、红磷点燃后要立即伸入集气瓶中，并塞紧胶塞（防止瓶内气体热胀大量外溢）； 5、待红磷熄灭并冷却至室温后，再打开弹簧夹； 6、不能用木炭、硫粉等代替红磷完成该实验。原因是木炭、硫粉燃烧会产生其他气体，且集气瓶内气体压强基本没有变化，所以不能很好地测出氧气的体积； 不能用铁丝等代替红磷，原因是铁丝在空气中不能燃烧； 不能用镁完成该实验，因为镁不仅会和氧气反应，还会和空气中的氮气或二氧化碳反应。 【典例2】如图是足量红磷燃烧来测定空气中氧气体积分数的实验，下列说法正确的是（ ） A．为防止红磷洒落，红磷点燃后应缓慢放入集气瓶 B．该实验可以将红磷换成铁丝 C．在红磷燃烧过程中，应该打开弹簧夹 D．根据实验现象还可推测氮气不与红磷反应 【典例3】化学是以实验为基础的科学，通过实验可探究物质的组成，如图所示实验可测定空气中氧气的含量： (1)红磷燃烧消耗氧气，该反应的文字表达式为 。 (2)实验时，需检查装置的气密性，其方法是：连接装置，打开乳胶管上的弹簧夹，将导管一端伸入水中， ，观察到 (填现象)，说明装置气密性良好。 (3)实验时，将燃着的红磷伸入集气瓶中后应该迅速塞紧橡胶塞，否则会产生较大的实验误差，其原因是 。 (4)红磷燃烧停止后，待集气瓶冷却至室温，打开弹簧夹、观察到烧杯中的水沿导管进入集气瓶中，集气瓶中液面在刻度1附近，由此可得出的结论为 。 【典例4】某化学兴趣小组开展“空气中氧气含量的测定”实验活动。 (1)实验1中红磷燃烧时观察到的明显现象有 ； (2)兴趣小组查阅资料，改进实验方案，进行实验2的探究：在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂（其中辅助成分不干扰实验），利用铁锈蚀会消耗空气中的氧气原理测定空气中氧气的体积分数。用数字传感器测实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系如上图所示。分析图中信息，实验 的测定方法更准确，判断依据是 。 【典例5】某同学利用图甲所示装置测定空气中氧气的含量，其中燃烧匙内的白磷用电加热装置点燃，瓶内气压用气体压强传感器测定，其变化如图乙所示。下列分析合理的是 A．t1时刻后的一段时间能观察到白磷燃烧产生大量白烟 B．t2时刻，燃烧匙内的白磷停止燃烧 C．t3时刻后的一段时间内瓶内气压又显著增加，其原因是温度升高 D．通过t1和t2时刻瓶内的气压值，可以计算得出氧气约占空气质量的20% 拓展提高：测定空气中氧气含量的实验改进 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 优点：①避免了瓶内空气外逸对实验结果的影响，使实验结果更准确②避免产生的五氧化磷扩散到空气中污染环境，更环保③操作简单，白磷的着火点低 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 优点：铜能将装置内的氧气消耗更彻底，使实验结果更准确。 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。 【典例6】某同学为提高实验精准度，对“红磷燃烧测定空气中氧气含量”的实验进行了如右图所示的改进。实验结束后冷却至室温，液面上升至低于1刻度处。下列关于该实验的说法不正确的是（ ） A．酒精灯和铜丝组合提供了温度达白磷着火点 B．实验过程中白磷燃烧发出白光，产生大量烟雾 C．实验结束后，白磷可能没能耗尽装置内氧气 D．该实验过程中水可以吸收生成物五氧化二磷 【典例7】为测定空气中氧气的含量，某同学设计实验装置如图所示(部分夹持装置已略去)，实验时引燃红磷后便熄灭酒精灯。下列有关该实验的说法不正确的是 A．红磷的量不足可能导致所测氧气含量偏低 B．待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，注射器活塞向右移动 C．实验结束后试管内气体的主要成分为氮气 D．用该装置实验时，不能用木炭代替红磷 三、空气的组成 1、空气的成分和含量 空气成分 氮气（N2） 氧气（O2） 稀有气体 二氧化碳（CO2） 其他 体积分数 78% 21% 0.93% 0.04% 0.03% 特点 相对固定 可变 2、空气是一种混合物，含有多种物质。 3、稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙和氡等，氩气是第一个被发现的稀有气体。 特别提醒/易错提醒/教材延伸 1. 空气中各成分含量是指“体积分数”而不是“质量分数”。 2. 稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙和氡等气体的总称，因此“稀有气体”是混合物，而“氦气”、“氖气”等是纯净物。 【典例8】如图空气成分示意图中，其中X表示的是 A．氧气 B．二氧化碳 C．氮气 D．稀有气体 【典例9】深呼吸可以帮助我们缓解紧张的情绪。深呼吸时，吸入的气体中含量最高的是（ ） A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体 知识点2 空气是重要的自然资源 空气是一种重要的天然资源在生产和生活中有着广泛的用途。 1、 氧气的用途 2、 氮气的性质和用途 3、 稀有气体 概述 稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙、氡 物理性质 无色无味的气体，难溶于水；通电时能发出不同颜色的光 化学性质 很不活泼，一般不与其他气体反应，曾被称为“惰性气体”。 用途 ①用作保护气，如焊接金属时用稀有气体来隔绝空气；氩弧焊 ②制成各种用途的电光源，如航标灯、闪光灯、霓虹灯等；氙气灯 ③氦气可用于制造低温环境，氙气可用于医疗麻醉等 【典例10】如图为空气成分示意图(按体积计算)，回答下列问题。 (1)其中“X”代表的物质是 。 (2)“Y”中稀有气体常用于制作电光源，这利用的是它们的 (填“物理”或“化学”)性质。 (3)写出“Z”的一种用途 。 【典例11】现有①氮气②氧气③稀有气体④二氧化硫⑤二氧化碳五种物质，请按下列要求将序号填入空格内： (1)占空气总体积0.94%的气体是 ； (2)可导致温室效应的气体是 ； (3)可用于医疗急救的气体是 ； (4)可制氮肥的气体是 ； (5)可导致酸雨的气体是 ； (6)能使带火星的木条复燃的气体是 。 【典例12】下图表表示空气中各成分的含量，下列说法正确的是（　　） A． 纵坐标代表的是质量分数 B． X表示的气体为氧气 C． Y的化学性质很不活泼 D． 稀有气体可做保护气 知识点3 氧气的性质 探索物质性质是科学研究的影响重要任务。研究内容包括物质的物理性质和化学性质。研究的方法包括观察法、实验法等。 氧气由氧气分子（O2）构成，每个氧分子有两个氧原子构成。 1、氧气的物理性质 （1）通常情况下，氧气是一种无色无味的气体； （2）在标准状况下，其密度为1.429g/L，比空气的密度（1.293g/L）略大；不易溶于水。 常温常压下1升水中大概能溶解30毫升的氧气，这些氧气是水生生物的生存的必要条件之一。 （3）氧气的三态变化为 2、氧气的贮存：工业生产的氧气一般只存在蓝色钢瓶里。 3、氧气的化学性质 （1）氧气能支持燃烧 在空气中，带火星的木条不复燃 ①比较 在氧气中，带火星的木条复燃 说明氧气能支持燃烧 ②氧气的检验：用带火星的木条 （3） 氧气的化学性质比较活泼，，在一定条件下能跟许多物质发生化学反应，同时放出热量。 ①硫与氧气的反应 物质（颜色） 反应现象 反应文字表达式 （化学方程式） 注意事项 硫 （淡黄色 固体） 共同特征：放出大量的热，生成一种具有刺激性气味的气体。 S+O2 SO2 ①硫的用量不能过多，防止对空气造成污染。 ②集气瓶内预先装少量水，目的是吸收有毒气体。 ②铁丝与氧气的反应 物质（颜色） 反应现象 反应文字表达式 （化学方程式） 注意事项 铁丝 （银白色固体） 剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，有黑色固体生成。 3Fe+2O2 Fe3O4 ①细铁丝绕成螺旋状，目的是增加铁丝局部的温度和与氧气的接触面积。 ②集气瓶内预先装少量水或铺一层薄细沙，目的是防止高温熔化物溅落炸裂瓶底。 1. 反应条件是“点燃”不能写成“燃烧” 2. 通常情况下，物质在空气中的燃烧是与空气中的氧气反应，反应物要写成“氧气”而不是“空气”或“氧”。 （4） 氧气是一种化学性质比较活泼的气体，能与硫、铁等许多物质发生反应，这些能与氧气发生反应的反应叫做氧化反应。氧气在氧化反应中提供氧，具有氧化性。 注意：①氧化反应不属于化学反应的基本类型。②氧化反应中的“氧”并不只是氧气，还可以是含氧化合物中的氧。 定义 由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物叫做氧化物 常见的 氧化物 水(H2O)、二氧化碳(CO2)、二氧化硫(SO2)和四氧化三铁(Fe3O4) 【典例13】下列有关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，放出热量 B.硫在空气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰 C.带火星的木条在氧气中会复燃，在空气中不能复燃 D.铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体四氧化三铁 知识点4 氧气的制取 1、 氧气的工业制法 （1） 空气冷冻分离法：原理：液态氧（沸点为-183℃）和液态氮（沸点为-196℃）的沸点不同， 采用低温蒸发的方法得到氧气。 （2） 膜分离技术法 2、 氧气的实验室制法：用过氧化氢溶液制取氧气 药品 过氧化氢溶液（无色溶液）、二氧化锰（黑色粉末） 反应原理 实验装置 实验步骤 (1) 组装装置：按图组装器材 (2) 检查装置气密性：先关闭分液漏斗活塞，然后把导管的下端浸入水槽中，用手紧握锥形瓶。如果观察到导管口有气泡冒出，移开手后一会儿，导管中出现一段水柱，就证明装置不漏气。如果没有气泡冒出，就说明装置漏气，应仔细查找原因，并改正装置。 (3)装入药品：将50毫升水及0.5克的二氧化锰粉末加入锥形瓶中，用带有分液漏斗和导管的双孔橡皮塞塞紧瓶口，，最后向分液漏斗中加入30毫升10%的过氧化氢溶液； (4)收集气体：将集气瓶灌满水，倒置于水槽中，再小心旋转分液漏斗的活塞，滴加过氧化氢溶液。当导管口的气泡连续、均匀地溢出后，再把导管口伸入盛满水的集气瓶里，收集气体。当氧气收满时，立即关闭活塞。 检验 将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃则证明收集的是氧气 3、 催化剂 （1） 催化剂和催化剂的概念 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做催化剂，工业上又叫做触媒 催化作用 催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用 （2）催化剂的特点： 4、 氧气的性质研究 木炭在氧气中燃烧 反应的文字表达式： 铝箔在氧气中燃烧 反应的文字表达式 实验装置： (1)发生装置的选择→依据：反应物状态和反应条件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。 用过氧化氢溶液制取氧气时，因反应不需加热，故选择固液常温型发生装置； （2）收集装置的选择：（补充） 5、 科学扩展：实验室制取氧气，也可以用分解氯酸钾的方法。 实验过程 (1)检查装置的气密性； (2）将试剂装入试管中，试管口放一团棉花(目的是防止氯酸钾进入导管),用带导管的单孔胶塞塞紧试管； (3)将试管固定在铁架台上；(注意：试管口应略向下倾斜) (4)点燃酒精灯，先均匀受热后固定加热； (5)用排水法收集氧气(当导管口产生连续、均匀的气泡时才开始收集); (6) 收集完毕，将导管移出水槽；熄灭酒精灯。 这样做的目的是：防止水槽中的水倒吸入试管使试管炸裂。 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。 知识点5 化合反应和分解反应 化合反应与分解反应 反应类型 化合反应 分解反应 概念 由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应 由一种物质生成两种或两种以上物质的反应 形式 A+B→AB（多变一） AB→A+B（一变多） 参加反应的物质种类 两种或两种以上 一种 生成物质的种类 一种 两种或两种以上 关系 都是化学反应的基本类型，二者属于并列关系 1、下列实验现象描述正确的是（　　） A、红磷在空气中燃烧，产生大量白雾 B、铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体 C、硫在氧气中燃烧，发出淡蓝色火焰 D、镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成氧化镁 2、图中分别为氧气的实验室制取、干燥、收集、验满的操作，其中错误的是（　　） A、制取 B、干燥 C、收集 D、验满 3、暖宝宝中有铁粉等物质，遇氧气温度升高。小红用压强、氧气浓度和温度三种数字传感器画出暖宝宝原料遇空气的数据变化图像，如图2，下列说法中不正确的是（　　） A、Ⅰ为温度变化曲线 B、Ⅲ为氧气浓度变化曲线 C、Ⅰ和Ⅱ开始增大是因为铁发生氧化反应放热 D、暖宝宝原料足量时，瓶内压强可降至0 4、实验室制取氧气，可供选择的实验装置如图所示。 (1)①若用高锰酸钾制取氧气，A装置需要改进的地方是 。 ②装置B是双氧水制取氧气的发生装置，请写出相关的化学方程式 。 (2)选择合适的氧气收集装置，并简单说明该装置的优点 。 (3)某同学进一步探究了空气中氧气的含量，装置如图甲，其中燃烧匙内的白磷用电加热装置点燃，瓶内气压的变化用气体压强传感器测定，结果如图乙。下列分析正确的是______。 A、从t1到t2时刻，瓶内温度始终保持不变 B、t1时刻后的一段时间内瓶内气压显著增加，其原因是白磷燃烧放出大量的热 C、通过t2时刻瓶内的气压值，可以计算得出氧气约占空气质量的1/5 D、t3时刻后瓶内气压增加，其原因是打开了止水夹，水进入了集气瓶内 5、实验室开放日，某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，设计了如图实验装置进行气体制取和性质的探究，请回答有关问题： (1)请写出图中标有字母的仪器名称：b 。 (2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合物制取氧气时，应选用的发生装置是 （填写装置的字母代号）。 (3)比较用B、D组合和B、E组合制取氧气，后者组合的优点是 ，E收集气体时，应等到 时开始收集。 6、小书对“空气中氧气体积分数测定”的实验进行了改进，如图所示。检验装置的气密性后，在容积为250mL的集气瓶里，先装50mL的水，再如图连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃（白磷40℃即可燃烧，燃烧产物与红磷燃烧的产物相同） (1)在该实验中小书放入过量白磷的目的是 若实验成功，从烧杯进入集气瓶内的水的体积约为 mL。 (2)集气瓶内预先装进的50mL的水，在实验过程中起到的作用有（　　） A、加快集气瓶内气体冷却 B、液封导气管末端以防气体逸出 C、吸收五氧化二磷 7、小衢利用如图甲所示装置（气密性良好）和足量白磷测定空气中氧气含量，并用氧气传感器测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线，结果如图乙所示。 (1)实验开始时，用酒精灯加热粗铜丝，其目的是 。 (2)反应开始到止水夹打开前，集气瓶内可观察到的现象是 。（写一条） (3)如图乙，实验测出的氧气体积分数为12.4%，据图分析导致本次实验结果偏小的原因是 。 8、小柯选用红磷测定空气中氧气的体积分数，实验装置如图甲所示。 (1)小柯在检查装置气密性时 打开止水夹，将右侧导管浸入水中，用手紧握集气瓶，看到 ，说明装置气密性良好。 (2)图甲中红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开止水夹，水能倒吸入集气瓶的原因是 。 (3)小柯处理数据发现测得氧气体积分数小于真实值，导致上述结果的原因可能是 （写出一种即可） (4)小妍用铁粉代替红磷进行实验，并用氧气传感器分别测定容器内氧气的体积分数随时间变化的数据，如图乙所示。请选择其中一种方案并说明优缺点： 9、如图所示为实验室制取气体的有关仪器和装置，据图回答下列问题： (1)用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取并收集氧气，应选择图甲中的 （填字母）组合装置。 (2)小明用排水法收集了一瓶氧气，测得氧气的纯度偏低，原因可能是_____（多选，填字母）。 A、收集气体前，集气瓶没有注满水 B、导管口开始有气泡冒出，立刻收集 C、收集气体后，集气瓶中仍有少量水 (3)如图乙所示为上述反应过程中某变量y随时间的变化趋势，纵坐标表示的是_____（填字母）。 A、固体中氧元素的质量 B、生成O2的质量 C、固体中MnO2的质量分数 D、固体中钾元素的质量 10、下表是二氧化锰用量与一定质量氯酸钾制取氧气反应速率关系的实验数据： 二氧化锰与氯酸钾的质量比 1:40 1:20 1:10 1:5 1:3 1:2 2:3 1:1 2:1 生成1L氧气所需的时间（s） 124 79 50 54 75 93 106 153 240 (1)据表可知二氧化锰与氯酸钾的质量比为 时，反应速率最快； (2)二氧化锰用量过多冲淡了氯酸钾粉末，相当于减小反应物的 ，所以反应速率受到影响； (3)二氧化锰的用量过少时产生氧气的速率很慢，原因是 。 11、某科学兴趣小组在做了教材中“测定空气里氧气含量”的实验（见图 I）后进行了大胆改进，设计图Ⅱ（选用容积为30mL的18×180mm的试管作反应容器）实验方案进行，将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹紧橡皮管，待试管冷却后松开弹簧夹，观察注射器活塞位置。请你对比分析下面图 I、图Ⅱ实验，回答下列有关问题： (1)图 I实验的操作步骤如下：①集气瓶内气体冷却到室温，打开止水夹；②将燃着的红磷伸入集气瓶；③快速盖上瓶塞；④关闭止水夹，你认为正确的实验操作顺序是 （填序号）。 (2)图Ⅱ实验中，注射器活塞将从 10mL 刻度处慢慢前移到约为 mL 刻度处才停止。 (3)小组同学在完成图 I实验后，发现实验结果偏小，请写出可能的原因： 。 12、小科在做教材“测定空气里氧气含量”实验如图甲后进行改进，设计图乙实验装置进行实验，一开始活塞停在10毫升处。（选用容积为30毫升的试管作反应容器）请你对比分析图甲、图乙实验，回答： (1)图甲实验的原理是 。 (2)完成图乙实验后，发现测得空气中氧气的含量偏小，写出其中1个可能的原因： 。 (3)图乙实验中，当试管冷却后，打开弹簧夹，注射器活塞从10mL 刻度处慢慢前移到约 mL 刻度处才停止。 (4)实验后，小科换用食品脱氧剂（可以直接与氧气反应，无需点燃的物质）、白磷代替红磷测量氧气体积分数，根据测量结果如图丙所示，之后测量氧气体积分数你会选用哪种药品并说明理由 。 13、如图所示为实验室制取气体的有关仪器和装置，据图回答下列问题： (1)用加热高锰酸钾固体的方法制取并收集氧气，应选择图甲中的 （填字母）组合装置。 (2)观察到用氧气收集满后，必须先将导管移出水槽，再撤去酒精灯，这是为了 。 (3)小明用排水法收集了一瓶氧气，测得氧气的纯度偏低，原因可能是（　　） A、收集气体前，集气瓶没有注满水 B、导管口开始有气泡冒出，立刻收集 C、收集气体后，集气瓶中仍有少量水 14、科学兴趣小组在实验室中制取氧气并探究其性质，请回答下列问题： (1)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，并用于铁丝燃烧实验，请从图1中选择的发生装置是 （选填“A”或“B”）。 (2)写出过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气反应的化学方程式为： 。 (3)此反应中二氧化锰的作用是 。 (4)进行图2所示实验时，发现铁丝在空气中不燃烧，在氧气中剧烈燃烧，铁丝在空气中与在氧气中反应的剧烈程度明显不同，原因是 。 15、工业制氧有多种方法，空气冷冻分离法是常用方法之一，流程如图所示。 空气冷冻分离法 (1)利用空气冷冻分离法来获取氧气，主要是利用了液氧与液氮哪一物理性质的差异? 。 (2)下列关于氧气的说法，正确的是（　　） A、液氧用于火箭发射时利用氧气的可燃性 B、空气从气态变成液态后氧气的质量分数增大 C、液氧与氧气化学性质相同 第 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $