专题04 我们周围的空气（期末复习专项训练）九年级化学新教材鲁教版

专题04 我们周围的空气 题型1 空气成分及用途 题型2 空气中氧气含量测定（重点） 题型3 空气的污染及防治 题型4 氧气的性质与自然界的氧循环 题型5 物质在氧气中燃烧（重点） 题型6 工业制取氧气 题型7实验室制取氧气（重点） 题型8 催化剂（难点） 题型1 空气成分及用途 1.【创设情景】（24-25九年级上·山东菏泽·期末）节日期间的商场顾客多，有人会感觉到胸闷缺氧，该商场空气中氧气的体积分数可能是 A．1% B．18% C．21% D．78% 【答案】B 【解析】正常的空气中氧气约占空气21%，节日期间商场顾客很多，有人会感觉到胸闷缺氧，则此时测定出氧气的体积分数小于21%但不会相差太大。可能是18%，故选B。 2.【氮气、稀有气体的用途】（24-25八年级下·山东滨州·期末）空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法不正确的是 A．空气中氧气的体积分数约为21% B．食品包装袋中充入氮气可延长食品保质期 C．稀有气体充入灯泡中可制成五彩的霓虹灯 D．空气中二氧化碳含量过高会造成温室效应增强，因此二氧化碳属于空气污染物 【答案】D 【解析】A、空气中氧气约占总体积的21%，说法正确； B、氮气化学性质稳定，不易与食品发生反应，可防止食品氧化变质，常用于食品包装以延长保质期，说法正确； C、稀有气体在通电时会发出不同颜色的光，可用于制造霓虹灯，说法正确； D、二氧化碳含量过高确实会导致温室效应增强，但二氧化碳是空气的正常成分，不属于空气污染物，说法错误。 故选D。 3.【跨学科融合】（24-25八年级下·山东烟台·期末）据了解，鸡蛋气室中的气体来源于空气。气室中体积含量最高的气体是 A． B． C．He D． 【答案】B 【解析】空气中各种气体的体积含量约为：氮气（N2）78%、氧气（O2）21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其它气体0.03%。由于鸡蛋气室中的气体来源于空气，所以气室中体积含量最高的气体是氮气，故选B。 4.【空气综述】（24-25九年级上·山东聊城·期末）空气是重要的自然资源。下列有关空气的说法正确的是 A．空气中氧气的质量分数为 B．食品包装袋中充入氧气可延长食品的保质期 C．稀有气体在通电时发出不同颜色的光 D．目前计入空气污染指数的有害气体主要包括二氧化碳、臭氧等 【答案】C 【解析】A、空气中氧气的体积分数约为 21%，而不是质量分数，A 错误。 B、氧气具有氧化性，食品包装袋中充入氧气会加速食品的氧化变质，不能延长保质期，B 错误。 C、稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可用于制作霓虹灯等，C 正确。 D、二氧化碳虽然能导致温室效应，但它不属于有害气体，目前计入空气污染指数的有害气体主要包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧等，D 错误。 故选：C。 5.【空气成分各用途】（24-25八年级上·山东潍坊·期末）空气是一种宝贵的自然资源。请从以下选项中选择适当物质的序号填空： a.氧气            b.氮气            c.稀有气体            d.水蒸气 （1）空气含量为0.94%的气体是 ； （2）可用于医疗急救的是 ； （3）可用于食品包装袋中防腐的是 ； （4）可使酥脆的饼干变软的是 。 【答案】（1）c （2）a （3）b （4）d 【解析】（1）稀有气体占空气含量的0.94%，故填c； （2）氧气能供给呼吸，可用于医疗急救，故填a； （3）氮气的化学性质稳定，可用于食品包装袋中防腐，故填b； （4）酥脆的饼干吸水变软水，说明空气中存在水蒸气，故填d。 6.【空气成分各用途-化学式】（24-25八年级上·山东泰安·期末）空气是一种重要的资源，根据你对空气的了解，（1）—（5）填写相应的化学式，（6）—（7）填选项。 （1）空气中含量最多且性质稳定的气体 。 （2）放在空气中的脆饼干变软了，是因为空气中有 。 （3）小白鼠在密封的容器中可以存活一段时间，说明空气中含有 。 （4）在空气中含量升高会导致温室效应加剧的气体是 。 （5）如果空气中含有 、二氧化氮等气体会引起酸雨。 （6）空气污染物除了可吸入颗粒物外，还包括______； A．二氧化碳 B．二氧化硫 C．一氧化碳 D．一氧化氮 E．氧气 （7）洁净的空气对人类非常重要，下列对于保护大气的做法正确的是______。 A．工业废气处理后排放 B．植树造林，防止扬尘污染 C．提倡使用私家车 D．加强空气质量监测 【答案】（1） （2） （3） （4） （5） （6）BCD （7）ABD 【解析】（1）空气中含量最多且性质稳定的气体是氮气，其化学式为； （2）放在空气中的脆饼干变软了，是因为空气中有水蒸气，其化学式为； （3）小白鼠在密封的容器中可以存活一段时间，说明空气中含有氧气，其化学式为； （4）在空气中含量升高会导致温室效应加剧的气体是二氧化碳，其化学式为； （5）空气中含有二氧化硫、二氧化氮等气体会引起酸雨，其化学式为； （6）空气污染物除了可吸入颗粒物外，还包括二氧化硫、一氧化碳、一氧化氮等，二氧化碳、氧气均属于空气成分，不属于空气污染物，故选：BCD； （7）A、工业废气中可能含有有害的化学物质，如果直接排放到大气中，会对环境和人类健康造成严重危害，所以对工业废气进行处理后再排放，可以显著降低其对大气的污染，有利于保护大气，符合题意； B、植树造林，树木可以吸收空气中的尘埃和其他污染物，同时减少地面的裸露面积，从而降低风刮起尘土造成的扬尘污染，有利于保护大气，符合题意； C、私家车的使用会增加交通拥堵和尾气排放，尾气中包含大量的有害气体，会加剧大气污染，不利于保护大气，不符合题意； D、加强空气质量监测，能够及时发现和评估大气污染状况，为环境保护政策的制定和实施提供科学依据，有利于保护大气，符合题意。 故选：ABD。 题型2 空气中氧气含量测定 1.【科学家的实验】（24-25八年级上·山东烟台·期末）英国科学家波义耳和法国化学家拉瓦锡曾做过貌似相同的两个实验，实验如下图，关于这两个实验的说法正确的是 A．两个实验均可用于测定空气中氧气的含量 B．两个实验中，曲颈甑内汞的表面都有黑色物质生成 C．拉瓦锡的实验中，玻璃钟罩内汞的液面逐渐上升，达到一定高度后不再变化 D．两个实验中，汞的用量多少对实验没有影响 【答案】C 【解析】A、波义耳的实验装置不是密封体系，外界空气可以进入，不能用于测定空气中氧气的含量；拉瓦锡的实验装置是密封的，可以用于测定空气中氧气的含量，A选项错误； B、在加热条件下，汞和氧气反应生成的是红色的氧化汞，不是黑色物质，B选项错误； C、拉瓦锡的实验中，曲颈甑内的汞与氧气反应，消耗氧气使玻璃钟罩内压强减小，汞槽中的汞在大气压的作用下进入玻璃钟罩，当氧气被耗尽后，汞的液面就不再上升，C选项正确； D、若汞的用量不足，就不能将装置内的氧气完全消耗，会影响实验结果，D选项错误。 故选：C。 2.【教材实验的归纳】（24-25八年级下·山东泰安·期末）化学兴趣小组的同学们学习了“空气中氧气含量的测定”实验后，对教材实验进行了归纳和总结，下列关于相关实验的说法错误的是 A．实验1拉瓦锡用汞的优点是：汞能将密闭装置内空气中的氧气几乎消耗尽 B．实验2不能用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量 C．实验3硬质玻璃管中空气的体积为44mL，注射器中空气的体积为36mL，反应后注射器内剩余气体的体积为24mL，则空气中氧气的体积分数为25% D．三个实验的原理都是利用化学反应，在不引入新的杂质的前提下，将氧气转化为固体，从而达到测定空气中氧气含量的目的 【答案】C 【解析】A、汞只能与空气中的氧气反应，且该实验采用加热而不是点燃，持续时间很长，能够尽可能让装置内的空气几乎耗尽，不符合题意； B、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳是气体，化学反应前后压强变化不大，无法测定空气中氧气的含量，不能用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量，不符合题意； C、实验3中利用铜粉消耗氧气，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，注射器活塞向右移动，注射器内减少的体积就是消耗氧气的体积，则测得空气中氧气的体积分数为：，符合题意； D、实验1中利用汞和氧气在加热的条件下反应生成氧化汞，实验2中红磷燃烧生成五氧化二磷，实验3中铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，三个实验的原理都是利用化学反应，在不引入新的杂质的前提下，将氧气转化为固体，导致装置内压强减小，利用压强差测出消耗氧气的体积，然后测定空气中氧气的含量，不符合题意。 故选C。 3．【实验的创新改进】（24-25八年级下·山东淄博·期末）用如图所示装置实验测定空气中氧气的体积分数。下列叙述不正确的是 A．②中瓶内空气的体积约为200mL B．②中瓶内的水可以起到降温和吸收白烟的作用 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、由图可知， 打开胶塞，取出200mL水，取出水的体积被空气填充，则②中瓶内空气的体积约为200mL，不符合题意； B、该实验需要冷却至室温后读数，故②中瓶内的水可以起到降温的作用，加速冷却，同时白磷燃烧生成五氧化二磷，五氧化二磷有毒，散逸到空气中，会污染空气，五氧化二磷能与水反应，故水还可以吸收白烟，防止污染空气，不符合题意； C、该实验中利用白磷燃烧消耗氧气，从而将集气瓶内氧气耗尽，不符合题意； D、该实验中白磷燃烧消耗氧气，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，打开弹簧夹，注射器中的水进入集气瓶，进入水的体积就是消耗氧气的体积，氧气约占空气体积的，则消耗氧气的体积为：，则最终注射器活塞移至约100mL-40mL=60mL刻度线处，符合题意。 故选D。 4.【教材实验的认识】（24-25八年级上·山东泰安·期末）如图所示装置是测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识中，正确的是 A．铜粉的用量不足会导致实验结果偏大 B．反应消耗氧气的体积为反应前注射器内气体体积的 C．该实验中的铜粉换成木炭也能达到实验目的 D．若停止加热后没有冷却到室温就读数，则测定的氧气体积分数偏小 【答案】D 【解析】A、铜粉用量不足，不能将氧气消耗完全，会导致测得结果偏低，故选项错误； B、在正常操作情况下，反应结束后消耗氧气的总体积应该是反应前注射器内气体与硬质玻璃管中体积之和的21%，故选项错误； C、木炭燃烧生成二氧化碳气体，会弥补所消耗氧气的体积，导致装置内压强不明显，所以该实验中的铜粉不能换成木炭，故选项错误； D、实验结束后冷却到室温，注射器停止移动才能读数，若停止加热后没有冷却到室温就读数，注射器向右移动的体积减小，则测定的氧气体积分数偏小，故选项正确； 故选：D。 5.【教材实验的再认识】（24-25八年级下·山东烟台·期末）对于“测定空气中氧气的含量”实验的再认识。认真分析回答下列问题。    【经典赏析】 （1）拉瓦锡用装置A定量研究了空气的成分。通过玻璃钟罩中汞上升的体积确定了装置中 体积。 【思路启迪】 （2）我们沿着科学家的足迹，对反应物和装置进行了优化，如上图装置B、C所示，其原理都是 ，从而测量出空气中氧气的体积分数。 【实验回顾】课堂上老师和同学们利用装置B，按课本上的方法测定氧气的含量： （3）在用酒精灯加热铜粉部位时，要不断推拉注射器活塞，目的是 。 （4）反应前后，测得数据如下，请完成表格： 硬质玻璃管中空气的体积 反应前注射器中空气体积 反应后注射器中气体体积 空气中氧气的体积分数 30mL 20mL 11mL % 出现此实验结果的原因可能是 （写一条即可）。 【拓展实验】兴趣小组的同学们在实验室用装置C进行了氧气含量的探究。 （5）集气瓶中空气的体积为45mL，量筒中水的体积为50mL。能证明氧气约占空气体积五分之一的现象是 。 【答案】（1）空气中氧气 （2）反应物只与空气中氧气反应，生成固体，反应前后形成压强差 （3）为使空气中的氧气充分反应 （4）18 铜粉不足（答案不唯一，合理即可） （5）量筒中水倒吸入集气瓶中，最终量筒中水的体积剩余41mL 【解析】（1）装置中的汞只与空气中氧气的反应，生成固体，因此，通过玻璃钟罩中汞上升的体积确定了装置中空气中氧气体积，故填写：空气中氧气。 （2）分别用铜粉、红磷等进行实验，其原理都是只与空气中氧气反应，生成固体，反应前后形成压强差，从而测量出空气中氧气的体积分数，故填写：反应物只与空气中氧气反应，生成固体，反应前后形成压强差。 （3）在用酒精灯加热铜粉部位时，要不断推拉注射器活塞的目的是使装置中的氧气完全反应，故填写：为使空气中的氧气充分反应。 （4）测得空气中氧气的体积分数为：，故填写：18； 实验结果偏小，原因可能是铜粉不足、装置漏气、没有冷却至室温就读数等，故填写：铜粉不足。 （5）红磷与集气瓶中空气中氧气反应，生成固体五氧化二磷，使反应后集气瓶中压强减小，打开弹簧夹，量筒中水倒吸入集气瓶中，进入的水的体积应为：，则量筒中水的体积剩余50mL-9mL=41mL，故填写：量筒中水倒吸入集气瓶中，最终量筒中水的体积剩余41mL。 6.【基础实验考查】（24-25八年级上·山东菏泽·期末）如图是测定空气中氧气含量的实验装置，请回答下列问题： （1）检查装置的气密性的操作是：将导管放入水中，用手紧握集气瓶，若 说明装置的气密性良好； （2）实验过程中，燃烧匙内盛放的红磷要过量，目的是： 。冷却后，松开止水夹，根据观察到的现象可粗略证明：空气中的氧气约占空气总体积的。 （3）瓶内剩余的气体主要是氮气，由该实验可得出氮气 (填“能”或“不能”)与磷反应的结论。 （4）某同学实验时测得氧气的含量少于，你认为实验失败最可能的原因是(答出一条即可) 。 【答案】（1）导管口有气泡冒出 （2）完全消耗装置内的氧气 （3）不能 （4）红磷的量不足(答案合理即可) 【解析】（1）检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧贴容器外壁，若导管口有气泡冒出，装置不漏气，气密性良好。故填：导管口有气泡冒出。 （2）燃烧匙内盛放的红磷要过量，目的是完全消耗装置内的氧气，否则测定结果偏小。故填：完全消耗装置内的氧气。 （3）足量的红磷燃烧一段时间后熄灭，说明剩余的主要气体氮气不能燃烧，不能支持燃烧，氮气不能与磷反应。故填：不能。 （4）差偏小的原因有：①红磷的量不足，不能将氧气耗尽；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)；④弹簧夹右边的导管中存有的空气进入集气瓶内；⑤红磷熄灭时，集气瓶中的氧气并没有完全耗尽，只是氧气的浓度达不到红磷燃烧的要求而已。故填：红磷的量不足(答案合理即可)。 7.【传感器实验】（24-25八年级上·山东烟台·期末）某实验小组对空气中氧气体积分数的测定实验进行验证，并进行了拓展实验。 【活动一】探究空气中氧气的含量 【实验准备】如图1硬质玻璃管和小气球内空气总体积为50ml，注射器中留下的空气体积为50ml，该装置气密性良好。 【实验探究】装入药品，按图1所示连接好仪器。用酒精灯在铜粉部位加热，加热时不断推拉注射器活塞，并不断将气球中的气体全部挤入玻璃管中。 【实验分析】 （1）实验开始前应先检查装置的气密性。连接好装置后将注射器向内推，可观察到气球变 （填“大”或“小”），说明其气密性良好。 （2）反应过程中观察到玻璃管内的实验现象是 ，写出玻璃管内铜粉反应的文字表达式 。 （3）加热时不断推拉注射器的目的是 。 （4）实验结束后，停止加热，待试管冷却至室温，将气球内的气体全部挤入注射器内，待注射器活塞稳定后，读取注射器内剩余气体的体积为 ml。 【得出结论】氧气约占空气总体积的1/5。 （5）若另一小组测定出空气中氧气的体积分数低于实际数值，请分析其原因可能是 。 【活动二】拓展探究空气中氧气的含量 小组同学在老师的指导下设计了图2所示装置来探究磷在空气中的燃烧及氧气含量的变化情况。 【查阅资料】磷在空气中燃烧实质上是磷与空气中的氧气发生的化合反应。 【实验步骤】该小组同学按图2组装好实验装置，利用凸透镜聚光照射燃烧匙中的红磷，一段时间后红磷燃烧，待熄灭后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用凸透镜聚光照射，白磷居然也很快被点燃。 【实验分析】 （6）由实验可知，用红磷燃烧的方法并不能精确地测定空气中氧气的含量，理由是 。 （7）图3是该小组同学从开始实验到最后装置冷却至室温后的整个实验过程中，用传感器测得的图2中容器内氧气含量变化的曲线图。结合图3分析： ①在 （选填“A”“B”“C”“D”或“E”）点时燃烧的红磷刚好熄灭了； ②白磷开始燃烧至燃烧结束对应的曲线是 （选填“BC”“CD”或“DE”）段； ③结合你的学习经验，用图1或图2装置测定空气中氧气的含量，所选药品应满足的条件有 、 。 【答案】（1）大 （2）红色固体变成黑色 （3）使铜粉和氧气充分反应 （4）30 （5）铜粉不足（合理即可） （6）红磷不能将装置内氧气完全耗尽 （7）C DE 只与空气中的氧气反应 生成物为固体 【解析】（1）实验开始前应先检查装置的气密性，连接好装置后将注射器向内推，气体被压缩，装置内压强增大，可观察到气球变大，说明其气密性良好； （2）铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，则反应过程中观察到玻璃管内的实验现象是红色固体变成黑色，反应的文字表达式为； （3）加热时不断推拉注射器的目的是使铜粉和氧气充分反应，使实验结果更准确； （4）氧气约占空气总体积的，待注射器活塞稳定后，读取注射器内剩余气体的体积为50mL-（50mL+50mL）×=30mL； （5）若另一小组测定出空气中氧气的体积分数低于实际数值，其原因可能是铜粉的量不足（氧气没有消耗完全，导致实验结果偏小），或装置漏气（燃烧冷却后玻璃管内气压小于大气压，有部分空气进入玻璃管中弥补了消耗的氧气，导致实验结果偏小），或装置没有冷却至室温就读数（剩余气体受热膨胀，导致实验结果偏小）； （6）由题干信息可知，红磷熄灭后，白磷能继续燃烧，说明红磷熄灭后，装置中氧气有剩余，即红磷不能将装置内氧气完全耗尽，故课本上用红磷燃烧的方法并不能精确地测定空气里氧气的含量； （7）①红磷燃烧消耗装置中的氧气，当红磷燃烧结束时氧气的含量降为最小值，则根据图示可知反应第一阶段氧气的最小值在C点处，则C点时红磷燃烧结束； ②燃烧的第二阶段，白磷燃烧消耗装置内的氧气，该阶段，氧气含量应逐渐降低，故白磷开始燃烧至燃烧结束对应的曲线为DE段； ③若要寻找红磷或白磷的替代物，用图1或图2装置测定空气里氧气的含量，该替代物应满足的条件：该物质需要只能与空气中的氧气反应，且生成物不能是气体，否则无法测定空气中氧气的含量。 8.【实验的思维模型】（24-25八年级下·山东滨州·期末）建构合理的思维模型，既能促进深度学习，又能提高思维品质。小科建构了“两组分混合物含量测定”的思维模型。 运用该模型对教材中“测定空气中氧气含量”的实验进行了再探究：忽略含 量很低的其它物质，空气可以看成由氮气和氧气组成的两组分混合物。 【探究一】根据沸点低的组分先汽化的性质，测定混合物中某组分的含量。 （1）将空气转变为液态空气，液氮先汽化。从建模角度分析，该操作属于上述思维模型中的 。 【探究二】根据混合物中某组分发生化学反应，测定混合物中某组分的含量。 （2）按如图甲装置测定空气中氧气含量。 【实验步骤】 实验1：按图1所示装置，用白磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。 实验2：按图2所示装置，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），利用铁生铁锈（铁能与氧气反应生成铁锈）的原理测定空气中氧气的体积分数。 ①实验1中，白磷要足量的目的是 。 ②图2装置要测定的数据有 。 ③连接数字传感器，测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图中信息，实验2的测定方法更准确，判断依据是 。 【继续探究】 运用上述思维模型，同学们又设计了图乙的实验装置。 ①请根据某小组提供的实验数据，完成表格： 硬质玻璃管中空气的体积 反应前注射器中空气的体积 反应后注射器中气体体积 实验测得空气中氧气的体积分数（结果精确到1%） 50mL 20mL 7mL ②不同实验小组做上述实验时结果差别较大，其中有些小组测定出空气中氧气的体积分数低于实际数值，请分析导致测定数值偏低的原因是 （答出1点即可）。 【答案】（1）分离转移 （2）耗尽装置内空气中的氧气 集气瓶的容积、最终水进入集气瓶中的体积 实验2铁生锈消耗的氧气更充分 19% 铜粉不足（合理即可） 【解析】（1）将空气转变为液态空气，液氮先汽化。该过程中没有新物质生成，从建模角度分析，该操作属于上述思维模型中的分离转移； （2） 实验1用白磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数，该实验中白磷要足量的目的是耗尽装置内空气中的氧气； 图2装置利用铁生铁锈（铁能与氧气反应生成铁锈）的原理测定，则要测定的数据有集气瓶的容积、最终水进入集气瓶中的体积。 由图3、图4可知，实验1氧气体积分数降低到8.6%左右不再变化，实验2氧气体积分数降低到接近0%，说明实验2铁生锈消耗的氧气更充分，则实验2的测定方法更准确； 由表格数据可知，硬质玻璃管中空气的体积为50，反应前注射器中空气的体积为20 ，反应后注射器中气体体积为7，则实验测得空气中氧气的体积分数为19%； 不同实验小组做上述实验时结果差别较大，导致测定数值偏低的原因可能是铜粉不足或装置漏气或没有冷却至室温就读数等。 9.【实验的综合考查】（24-25八年级上·山东烟台·期末）拉瓦锡被称为“现代化学之父”，我们要沿着科学家的足迹去探究。 （1）二百多年前，法国化学家拉瓦锡利用图1装置进行实验，得出结论：空气由氧气和 组成，其中氧气约占空气总体积的五分之一。根据图2资料卡片判断反应物选用汞的优点中不可能的是 。 A．实验过程中没有污染                 B．汞蒸气与氧气反应能将密闭容器空气中的氧气几乎耗尽 C．在汞槽中起到液封作用             D．生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气 （2）小强同学对反应物进行优化，采用图3装置进行实验，反应结束后，冷却到室温，打开弹簧夹，注射器活塞理论上应从10mL刻度处缓慢移动至 mL刻度处。 （3）小明对图3实验进行了如图4所示的改进。图4实验中，为了使氧气反应更充分，实验中可采取的措施是 ，若实验后未将气球中气体挤出，会导致测得氧气含量偏 （填“大”或“小”）。 （4）为了更精确的定量了解空气中氧气含量及误差原因，同学们引入数字化传感器按图5装置进行实验，记录并处理数据见图6。B点到F点（温度已降至室温）的实验过程中，从图5装置中可观察到的现象是 。起点A的坐标为（0，20.99），通过数据我们可以直接得出玻璃管内原来空气中氧气的体积百分含量为 ，F点的坐标为（203，4.23），则整个过程中铜粉实际消耗的氧气的体积为 mL（已知玻璃管体积为100mL）。 【答案】（1）氮气 A （2）2 （3）反复推拉注射器 大 （4）气球鼓起后又瘪,红色粉末逐渐变为黑色 20.99% 16.76 【解析】（1）法国化学家拉瓦锡利用图1装置进行实验，得出结论：空气由氧气和氮气组成的； A、汞和生成的氧化汞都有毒，会造成污染，选项错误，符合题意； B、汞蒸气与氧气反应能将密闭容器空气中的氧气几乎耗尽，选项正确，不符合题意； C、汞常温下是液态，在汞槽中起到液封作用，选项正确，不符合题意； D、由资料卡片可知，生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气，选项正确，不符合题意； 故选A； （2）图3装置中，试管中氧气的含量约为，则注射器活塞从10mL刻度处缓慢移动至10mL-8mL=2mL刻度处； （3）反复推拉注射器活塞，增强空气的流动性，能使装置中的氧气与铜充分接触，反应更充分； 若实验后未将气球中气体挤出，会使活塞向右偏移，导致测得氧气含量偏大。 （4）加热过程中,装置内气体膨胀,压强增大，气球变大，铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,温度已降至室温后,气体减小,装置内压强减小，气球变小,故从图3装置中可观察到的现象是气球鼓起后又瘪,红色粉末逐渐变为黑色; 由图中数据我们可以直接得出玻璃管内原来空气中氧气的体积百分含量为20.99%。 由由图中数据可知，整个过程中铜粉实际消耗的氧气的体积为。 题型3 空气的污染及防治 1．【空气质量评价】（24-25八年级上·山东淄博·期末）空气质量指数是将几种空气污染物的含量按一定的方法处理成之间的数字，用以定量供述空气质量状况的指数。下列不计入空气质量评价的主要污染物是 A．一氧化碳 B．二氧化硫 C．二氧化碳 D． 【答案】C 【解析】A、一氧化碳有毒，属于空气污染物，故选项不符合题意； B、二氧化硫会引起酸雨，属于空气污染物，故选项不符合题意； C、二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，故选项符合题意； D.、PM2.5会引起雾霾，属于空气污染物，故选项不符合题意； 故选：C。 2．【空气污染物】（24-25八年级上·山东泰安·期末）下列气体会对空气造成污染的是 A．氮气 B．氧气 C．二氧化氮 D．水蒸气 【答案】C 【解析】氮气、氧气、水蒸气均属于空气的组成成分之一，不会对空气造成污染；二氧化氮属于空气污染物，故选C。 3．【空气质量状况】（24-25八年级上·山东淄博·期末）如图是某地某天的空气质量状况。 主要污染物 空气质量指数 48 43 CO 0.8 77 15 50 （1）该地的空气质量指标是 ，空气质量指标类别是 。 （2）空气污染物中的首要污染物是 。在气体污染物中，属于单质的是 。 （3）中硫元素的化合价是 价。二氧化硫溶于水，与水反应生成亚硫酸，写成该反应的文字表达式 ，反应的基本类型属于 反应。 （4）一氧化碳和二氧化碳都是由碳氧元素组成的化合物，两者化学性质不同，原因是 。 【答案】（1）67 良 （2）PM10 臭氧/O3 （3）+4 二氧化硫+水→亚硫酸 化合 （4）分子构成不同 【解析】（1）从图中可以直接看出该地的空气质量指标是67，根据空气质量指数与空气质量状况的对应关系，67对应的空气质量指标类别是良； （2）比较各污染物的空气质量指数，PM10的空气质量指数77最大，所以空气污染物中的首要污染物是PM10；在给出的气体污染物中，O3是由一种元素组成的纯净物，属于单质，所以在气体污染物中，属于单质的是O3； （3）在二氧化硫中，氧元素显-2价，设硫元素的化合价为x，根据化合物中各元素正负化合价代数和为零，可得x+（-2）×2=0，解得x=+4，所以中硫元素的化合价是+4价；二氧化硫溶于水，与水反应生成亚硫酸，该反应的文字表达式为：二氧化硫+水→亚硫酸，该反应是两种物质生成一种物质，反应的基本类属于化合反应； （4）一氧化碳和二氧化碳都是由碳氧元素组成的化合物，但是它们的分子构成不同，一氧化碳分子由一个碳原子和一个氧原子构成，二氧化碳分子由一个碳原子和两个氧原子构成，所以两者化学性质不同，原因是分子构成不同。 4．【跨学科实践】（24-25八年级下·山东烟台·期末）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：了解空气污染指数 空气污染指数（API）是定量描述空气质量状况的指数，分为六级。 （1）如图是某日某市的空气质量情况，该日的空气质量为 （填“优”“良”“轻度污染”等）。 （2）空气中二氧化硫、二氧化氮的主要来源是 。 活动二：调查微型空气质量“检测站” （3）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。太阳能板工作时进行的能量转化是 。 （4）同学们观察并记录某时间部分数据如下表： 二氧化氮/ 臭氧/ 一氧化碳/ 二氧化硫/ 22.0 58.0 3.26 58 除上述物质外，还需要检测的空气污染物有 （写一种）。 活动三：进行实践 同学们对某工厂附近的空气质量进行调查，发现空气有刺激性气味，同学们猜测该空气中含有二氧化硫。 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。 （5）同学们为验证猜想，设计并进行实验。请完成相应内容。 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 （6）不选用澄清石灰水检验二氧化硫的原因是 。 活动四：提出空气质量改进方案 （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，我们在校园中能做什么？ 。 【答案】（1）轻度污染 （2）化石燃料的燃烧等（合理即可） （3）太阳能转化为电能 （4）可吸入颗粒物等（合理即可） （5）品红溶液褪色 （6）二氧化硫和石灰水反应生成白色沉淀 （7）节约用电等（合理即可） 【解析】（1）由图可知，空气污染指数是108，空气质量为轻度污染； （2）空气中二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）的主要来源是化石燃料的燃烧、汽车排放的尾气等； （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，则还需要检测的空气污染物有可吸入颗粒物等； （5）由于二氧化硫能使品红褪色，实验结论是废气中含有二氧化硫，则将混合气体通入品红溶液中，能观察到品红溶液褪色； （6）二氧化硫和石灰水反应生成亚硫酸钙白色沉淀和水，所以不选用澄清石灰水检验二氧化硫； （7）在学校生活中可通过节约用电等措施来保护空气。 题型4 氧气的性质和自然界的氧循环 1．【氧气的物理性质】下列关于氧气物理性质说法错误的是（　　） A．氧气的密度比空气的密度略大 B．鱼儿能在水中生存，说明氧气极易溶于水 C．通常状况下，氧气是无色无味的气体 D．通过低温加压，可使氧气液化成淡蓝色的液氧 【答案】B 【解析】A、氧气的密度比空气的密度略大，故选项说法正确。 B、鱼儿能在水中生存，说明水中溶有一定量的氧气，但是不能确定溶解量，得不出极易溶于水的结论，故选项说法错误。 C、通常状况下，氧气是无色无味的气体，故选项说法正确。 D、通过低温加压，可使氧气液化成淡蓝色的液氧，故选项说法正确。故选：B。 2．【氧气的用途】（2024·广西·中考真题）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。 3.【氧的循环】（24-25九年级上·山东烟台·期末）如图是自然界中氧的部分循环示意图，分析并回答下列问题。 （1）从如图所示的①-⑥中选择合适的序号填空，产生氧气的有 ，消耗氧气的有①和 。 （2）自然界中的氧循环是指 （选填“氧元素”、“氧原子”或“氧气”）在自然界里的循环。 （3）鱼儿能在水中生存的原因是___________（填序号)。 A．水的组成中含有氧元素 B．水中溶解一定量的氧气 C．水能分解生成氧气 （4）很多物质都能与氧气反应，下列反应不属于缓慢氧化的是 （选序号）。 ①金属锈蚀  ②水分蒸发  ③食物腐烂变质  ④呼吸作用 【答案】（1）③⑥ ②④⑤ （2）氧元素 （3）B （4）② 【解析】（1）氧气的来源主要是植物的光合作用，故填写：③⑥； 消耗氧气的有动植物的呼吸、燃料的燃烧、金属锈蚀等，故填写：②④⑤。 （2）自然界中的氧循环是指氧元素在自然界里的循环，故填写：氧元素。 （3）氧气能供给呼吸，鱼儿能在水中生存的原因是水中溶解一定量的氧气，故填写：B。 （4）物质跟氧发生的反应叫氧化反应，有的氧化反应比较剧烈，有的氧化反应比较缓慢，比较缓慢的氧化反应属于缓慢氧化，金属锈蚀 、食物腐烂变质、 呼吸作用反应速率缓慢，短时间内看不到明显的变化，属于缓慢氧化，水分蒸发只是水的形态发生了变化，物质本身没有发生变化，属于物理变化，因此，不属于缓慢氧化的是②，故填写：②。 4．【氧气的综述】（24-25八年级下·山东烟台·期末）下列关于氧气的说法正确的是 A．氧气的化学性质很活泼，能与所有物质反应 B．水生动物能在水中生存是因为氧气易溶于水 C．氢气中混有氧气或空气时，遇明火可能会爆炸 D．木炭在纯氧中比在空气中燃烧更剧烈，因为纯氧中的氧分子更活泼 【答案】C 【解析】A、氧气的化学性质确实比较活泼，能支持燃烧（如与木炭、硫等反应），但它不能与所有物质反应。例如，氧气不与金（Au）等惰性金属反应，故选项说法错误； B、水生动物能在水中生存是因为水中溶解有氧气，但不能说明氧气易溶于水，故选项说法错误； C、氢气中混有氧气或空气时，遇明火可能会爆炸，故选项说法正确； D、燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关，因此木炭在氧气中比在空气中燃烧得更剧烈，故选项说法错误。 故选：C。 5．【氧气化学性质关系图】（24-25八年级上·山东烟台·期末）某化学兴趣小组整理了部分氧气化学性质的关系图，如下图所示。 （1）观察比较反应①②③的共同点是 (填序号)。 ①反应都需要点燃  ②都是放热反应  ③都属于化合反应  ④都是氧化反应  ⑤都生成氧化物 （2）进行实验①时要预先在集气瓶中装少量水的目的是 。 （3）写出反应③的符号表达式 。最能直接说明反应③是化学变化的实验现象是 。 （4）反应①②在氧气中燃烧比空气中剧烈，反应③在空气中不能燃烧，但在氧气中能剧烈燃烧，试从微观的角度解释其中的原因 。 【答案】（1）①②③④⑤ （2）吸收二氧化硫，防止污染空气 （3） 有黑色固体生成 （4）氧气浓度不同，单位体积内氧分子的数目不同，与其他物质的分子接触、碰撞的机会不同，在氧气中氧分子数目多，接触碰撞机会多，反应更剧烈 【解析】（1）①硫、木炭、铁与氧气反应都需要点燃来引发反应； ②燃烧过程都会放出热量； ③硫和氧气反应生成二氧化硫，木炭和氧气反应生成二氧化碳（或一氧化碳），铁和氧气反应生成四氧化三铁，都符合 “多变一” 的化合反应特点； ④都是物质与氧气的反应，属于氧化反应 ； ⑤生成的二氧化硫、二氧化碳（或一氧化碳）、四氧化三铁都属于氧化物。 故选：①②③④⑤。 （2）硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫是一种有刺激性气味的有毒气体，会污染空气，水可以吸收二氧化硫，防止污染空气。 （3）铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，符号表达式为； 化学变化的本质特征是有新物质生成，铁燃烧生成了黑色固体，这是最能直接说明发生化学变化的现象。 （4）空气中氧气的体积分数约为 21%，氧气中氧气浓度为 100%。从微观角度看，物质在空气、氧气中反应现象不同，原因是：氧气浓度不同，单位体积内氧分子的数目不同，与其他物质的分子接触、碰撞的机会不同，在氧气中氧分子数目多，接触碰撞机会多，反应更剧烈。 6．【缓慢氧化】（24-25八年级下·山东淄博·期末）下列不属于“缓慢氧化”过程的是 A．灯泡通电发光发热 B．人类的呼吸作用 C．动植物体的腐烂 D．钢铁制品的锈蚀 【答案】A 【解析】A、灯泡通电发光发热，只是能量的转变，无新物质生成，属于物理变化，不属于缓慢氧化，符合题意； B、人类的呼吸作用，是物质与氧气的反应，且进行的很慢，属于缓慢氧化，不符合题意； C、动植物体的腐烂，是物质与氧气的反应，且进行的很慢，属于缓慢氧化，不符合题意； D、钢铁制品的锈蚀，是物质与氧气的反应，且进行的很慢，属于缓慢氧化，不符合题意。 故选A。 7．【氧化物】（24-25八年级下·山东东营·期末）下列物质中，属于氧化物的是 A．KClO3 B．O2 C．液态空气 D．H2O 【答案】D 【解析】A、氯酸钾KClO3由钾（K）、氯（Cl）、氧（O）三种元素组成，不符合氧化物“只含两种元素”的条件。因此，A不是氧化物。 B、氧气O2，属于单质（由同种元素组成的纯净物），不是化合物。氧化物必须是化合物，因此B不是氧化物。 C、液态空气是空气的液态形式，空气是混合物（主要含氮气、氧气等），不是纯净物，更不是化合物。氧化物必须是化合物，因此C不是氧化物。 D、水H2O由氢（H）和氧（O）两种元素组成，其中一种元素是氧，符合氧化物的定义。因此，D是氧化物。 故选D。 题型5 物质在氧气中燃烧 1．【燃烧的现象】（24-25八年级下·山东潍坊·期末）在化学课堂上，某同学记录的实验现象如下，其中描述正确的是 A．蜡烛在空气中充分燃烧，产生大量白烟 B．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，生成四氧化三铁固体 C．木炭在氧气中充分燃烧，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 D．硫在氧气中燃烧，产生淡蓝色火焰，生成无色无味的气体 【答案】C 【解析】 A、蜡烛在空气中充分燃烧，产生黄白色火焰，不会产生大量白烟，产生大量白烟是红磷燃烧的现象，A错误； B、铁丝在空气中只能烧至发红，不会剧烈燃烧、火星四射；且“生成四氧化三铁固体”是实验结论，不是实验现象，B错误； C、木炭在氧气中充分燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，C正确； D、硫在氧气中燃烧，产生蓝紫色火焰，生成一种有刺激性气味的气体，D错误。 故选C。 2．【探究实验】（24-25八年级下·山东潍坊·期末）兴趣小组同学进行如下四个氧气性质的探究实验。请回答相关问题。 （1）实验一：硫在氧气中燃烧的现象是发出 、放热、有刺激性气味的气体生成。发生反应的符号表达式为 。 （2）实验二：铁丝在氧气中剧烈燃烧，生成黑色物质的化学式为 ，反应的基本类型为 。 （3）实验三：木炭在氧气中充分燃烧后，验证产物的方法是向集气瓶中加入适量的     并振荡，观察到的现象是 。 （4）实验一、二、四中都要在集气瓶中放少量的水。 实验一中水的作用是吸收SO2防止污染空气，由此推测二氧化硫的物理性质之一是 。在“实验一”、“实验二”、“实验四”中，可以把水换成细沙的实验是 。 （5）写出以上四个反应的一个共同点： 。 【答案】（1）明亮的蓝紫色火焰 （2）Fe3O4 化合反应 （3）澄清石灰水 变浑浊 （4）易溶于水 实验二 （5）条件都是点燃（或都有氧气参加、都是化合反应或氧化反应等合理即可） 【解析】（1）硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰、放热、有刺激性气味的气体生成。硫与氧气点燃条件下反应生成二氧化硫，反应的符号表达式为。 （2）铁丝在氧气中剧烈燃烧，生成黑色物质为四氧化三铁，化学式为Fe3O4，该反应是两种物质生成一种物质，反应的基本类型为化合反应。 （3）木炭在氧气中充分燃烧后，生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，验证产物的方法是向集气瓶中加入适量的澄清石灰水并振荡，观察到的现象是澄清石灰水变浑浊。 （4）实验一硫燃烧生成的二氧化硫会污染空气，其中水的作用是吸收SO2防止污染空气，由此推测二氧化硫的物理性质之一是易溶于水。“实验一”中水是为了吸收二氧化硫，不能用细沙替换，“实验二”中水是为了防止炸裂集气瓶底，可用细沙替换，“实验四”中水起降温和吸收五氧化二磷的作用，不能用细沙替换。 （5）上述四个反应的反应条件都是点燃，都是物质与氧气的反应，都属于化合反应。 题型6 工业制取氧气 1．【制取氮气和氧气】（24-25八年级上·山东东营·期末）如图是工业分离液态空气制氧气的有关 流程。请回答下列问题。 （1）经过步骤A处理后的空气属于 （填“纯净物”或“混合物”）。步骤C的原理是利用氮气和氧气的 不同，将氮气和氧气分离开来。 （2）嫦娥五号取回的月壤就保存在氮气中，这说明氮气具有的性质是 。 （3）将氧气装入集气瓶中，并将燃着的木条伸入集气瓶中，观察到的现象是 。将红热的铁丝迅速插入盛有氧气的集气瓶中（瓶中预先留少量水或铺一层细沙），观察到的现象是 。 （4）一种利用氯酸钠（NaClO3） 和铁粉的混合物快速产生氧气的设备，其反应可表示为2NaC1O32NaCl+3O2↑； 反应类型为 ，其中铁粉的作用是 。NaC1O3中 Cl 的化合价为 。 【答案】（1）混合物 沸点 （2）氮气的化学性质不活泼 （3）木条燃烧的更旺 剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体 （4）分解反应 和氧气反应放热，为氯酸钠分解提供热量 +5 【解析】（1）经过步骤 A 处理后的空气，除去了二氧化碳和水蒸气等，但仍含有氮气、氧气等多种气体，所以属于混合物；步骤 C 是分离液态空气，原理是利用氮气和氧气的沸点不同，将氮气和氧气分离开来。因为在低温条件下，液态空气升温时，沸点低的氮气先汽化，从而实现分离； （2）嫦娥五号取回的月壤保存在氮气中，这说明氮气化学性质不活泼，能防止月壤与其他物质发生反应，起到保护作用； （3）将氧气装入集气瓶中，燃着的木条伸入集气瓶中，由于氧气具有助燃性，能使燃着的木条燃烧更旺，会观察到木条燃烧更旺的现象； 将红热的铁丝迅速插入盛有氧气的集气瓶中（瓶中预先留少量水或铺一层细沙，防止高温熔融物溅落炸裂瓶底），铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热； （4）根据化学方程式2NaC1O32NaCl+3O2↑可知，该反应符合“一变多”的形式，属于分解反应；其中铁粉的作用是和氧气反应放热，为氯酸钠分解提供热量；NaClO3中钾元素显+1价，氧元素显-2价，设氯元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+1）+x+（-2）×3=0，则x=+5。 2.【工业制取氧气流程】（24-25九年级上·山东烟台·期末）空气是一种宝贵的资源，氧气更是非常重要，利用空气制取氮气和氧气的流程如图所示： （1）经过步骤A处理后的空气属于 (填“纯净物”或“混合物”)，步骤B中所发生的变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。 （2）步骤C的原理是利用氮气和氧气的 不同，将氮气和氧气分离开来。 （3）嫦娥五号取回的月壤就保存在氮气中，这说明氮气具有的化学性质是 (填“活泼”或“不活泼”)。 （4）进入冬季，雾霾天气再度来袭。国家环境保护部门对外公布《环境空气质量标准》，将作为评价项目纳入标准。是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物。雾霾天气导致呼吸道病人增多，因为这种天气，空气中 (填字母)大量增加。 A．二氧化碳        B．一氧化碳        C．可吸入颗粒物        D．二氧化硫 请你提出一条防治空气污染的合理建议 。 【答案】（1）混合物 物理 （2）沸点 （3）不活泼 （4）C 绿色出行、植树造林等（合理即可） 【解析】（1）空气含有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等物质，步骤A除尘、除二氧化碳，剩余气体一定含有氮气、氧气、稀有气体等多种物质，属于混合物； 步骤B中空气经加压、降温变成液态空气，是微粒之间的间隔变小，没有生成新物质，属于物理变化； （2）步骤C的原理是利用氮气和氧气的沸点不同加以分离，液态氮的沸点（-196℃）低于液态氧的沸点（-183℃），因此加热时氮气先蒸发出来，剩下的主要是液态氧，从而将氮气和氧气分离开来； （3）嫦娥五号取回的月壤就保存在氮气中，这说明氮气具有的化学性质不活泼，不易与其它物质发生反应； （4）雾霾天气中，空气中的可吸入颗粒物大量增加，故选C； 绿色出行、植树造林等，均能防治空气污染。 题型7 实验室制取氧气 1．【制取氧气步骤】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。 2．【高锰酸钾制取氧气】（24-25九年级上·山东潍坊·期末）实验室用高锰酸钾制取氧气的部分操作如图所示，其中正确的是 A．检查装置气密性 B．取用药品 C．氧气制备 D．氧气验满 【答案】A 【解析】A、先将导管一端浸入水中，然后用手捂住试管，如果导管口有气泡产生，说明装置气密性良好，选项A正确； B、取用高锰酸钾时，应先使试管倾斜，把盛有高锰酸钾的药匙（或纸槽），小心地送到试管底部，然后使试管直立起来。图中，试管没有倾斜，药匙没有送到试管底部，高锰酸钾晶体可能沾在管口和管壁上，选项B不正确； C、给试管中的固体加热，为了防止冷凝水回流到热的试管底部，导致试管炸裂，试管口应略向下倾斜。另外为了防止加热时试管内的粉末状固体进入导气管，试管口需放一团棉花。选项C不正确； D、用向上排空气法收集氧气，验满时应将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则说明氧气已集满，图中带火星的木条伸入瓶内，即使木条复燃，也不能说明氧气已集满，选项D不正确。 故选A。 3．【传感器制取氧气】（24-25八年级下·山东济宁·期末）某同学用图1所示装置对氯酸钾制取氧气进行探究学习。氯酸钾分解时，传感器得到氧气的浓度随温度的变化如图2所示。下列说法中错误的是 A．图1装置中试管口略向上倾斜防止受热后熔化的氯酸钾流出试管 B．图2中A→B段氧气浓度逐渐降低的可能原因是加热时排出一部分空气 C．图2可知，不加入催化剂氯酸钾也能分解生成氧气 D．图2可知，加入催化剂后氯酸钾分解所需的温度比不加入催化剂更高 【答案】D 【解析】A、加热氯酸钾时，氯酸钾受热会熔化，熔化的氯酸钾会流出试管。试管口略向上倾斜可防止受热后熔化的氯酸钾流出试管，A正确。 B、观察图 2，在 A→B 段，随着加热的进行，温度不断升高。装置内的气体受热会膨胀，根据气体热胀冷缩的性质，其中一部分空气就会逸出装置。而在这个过程中，氯酸钾还未开始分解产生氧气，所以氧气浓度会逐渐降低，B 正确。 C、观察图 2 可知，在不加入催化剂的情况下，当温度达到一定值时，氧气浓度开始上升，这表明不加入催化剂氯酸钾也能分解生成氧气，C 正确。 D 、由图 2 能够看到，加入催化剂后，氯酸钾开始分解产生氧气的温度比不加入催化剂时低，即加入催化剂后氯酸钾分解所需的温度比不加入催化剂更低，D 错误。 故选D。 4．【手收集氧气】（24-25八年级上·山东烟台·期末）实验室需收集一瓶约含1/4体积水的氧气。下列操作正确的是 A．集气瓶中先灌的1/4水，然后开始收集 B．集气瓶中灌满水，开始收集，在水剩余1/4时停止收集 C．集气瓶中先灌3/4的水，然后开始收集 D．集气瓶中灌满水，开始收集，在水剩余3/4时停止收集 【答案】B 【解析】实验室需收集一瓶约含体积水的氧气，可以用排水法收集，集气瓶中预先灌满水，在水剩余时停止收集即可。故选B。 5．【制取氧气项目式学习】（24-25八年级上·山东烟台·期末）某化学兴趣小组对氧气的制取进行了项目式学习。 【项目一】实验室制取氧气：小组同学用以下的装置进行实验室制取氧气。 （1）仪器a的名称为 。 （2）若用装置B来制取氧气，选用的药品可以是 。 （3）若想收集较干燥的氧气，可以选择的收集装置为 （填序号）。 【项目二】制氧机制取氧气：小组同学用市面上常见的制氧机制取氧气，如图是某品牌制氧机的工作原理。 查阅资料： 过碳酸钠制氧气：过碳酸钠溶于水生成碳酸钠和过氧化氢，过氧化氢在二氧化锰催化下生成水和氧气。该反应过程下﹐能持续放出高纯氧气并放热。 （4）该制氧机的制氧原理为： ①第一步：过碳酸钠和水反应生成硝酸钠和过氧化氢； ②第二步： （用符号表达式表示）。 （5）氧气能从加湿过渡仓中逸出。是因为氧气具有的物理性质是 。 （6）过滤仓中水除了过滤杂质提纯氧气的作用，还可以起到的作用是______。 A．可以通过气泡观察氧气生成的速率 B．降低氧气温度 C．加快氧气的生成 【项目三】设计并制作简易家用制氧机 （7）利用家庭中常见材料，设计并制作简易家用制氧机（如图） ①A瓶的作用相当于家用制氧机中的 仓（填“过滤”或“反应”）。 ②选择制作简易供氧器的反应原理时，需要考虑的因素有 。 A．原料是否价廉易得        B．反应速率是否适中        C．实验条件是否易于控制        D．是否安全、环保 【拓展】 （8）分子筛制氧机：当空气经过分子筛时，和分离，获得高浓度的氧气。微观示意图如图。从物质分类角度分析，该制氧机制得的“氧气”属于 。 【答案】（1）长颈漏斗 （2）高锰酸钾 （3）D （4） （5）不易溶于水、密度比水小 （6）AB （7）过滤 ABCD （8）混合物 【解析】（1）根据图像，仪器a为长颈漏斗。 （2）装置B是固体加热型发生装置，且试管口有一团棉花，适用于加热高锰酸钾制取氧气，因为加热高锰酸钾时，为防止试管内固体粉末进入导管，需在试管口放一团棉花。 （3）氧气的密度比空气大，且不易溶于水，可用向上排空气法（装置D）和排水法（装置E）收集。向上排空气法收集的氧气较干燥，排水法收集的氧气较纯净，所以想收集较干燥的氧气，应选D装置。 （4）第二步是过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，用符号表达式表示为。 （5）氧气能从加湿过滤仓中逸出，是因为氧气不易溶于水、密度比水小，所以能从水中逸出。 （6）过滤仓中的水可以通过观察气泡产生的快慢来判断氧气生成的速率，同时制氧过程会放热，水还能降低氧气温度；水不能加快氧气的生成，所以选AB。 （7）①A瓶中装有水，氧气通过水可除去杂质，其作用相当于家用制氧机中的过滤仓。 ②选择制作简易供氧器的反应原理时，原料价廉易得可降低成本；反应速率适中便于控制氧气产生量；实验条件易于控制能保证操作顺利进行；安全、环保可避免对人体和环境造成危害，所以ABCD都需要考虑。 （8）从微观示意图可知，制得的 “氧气” 中除了氧气分子，还有氮气分子，由多种物质组成，属于混合物。 6．【简易供氧器】（24-25九年级上·山东聊城·期末）化学兴趣小组基于“老人、学生、高原高反旅游人群”开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。 任务一  探究反应原理 某品牌便携式制氧机（如图1所示），该制氧机通过A、B两种物质产生氧气，其中A是过碳酸钠白色固体，B是二氧化锰。过碳酸钠溶于水会分解生成碳酸钠和过氧化氢。该小组同学完成了图2所示装置的探究实验，观察到甲试管中有小气泡缓慢冒出，木条不复燃；乙试管中小气泡快速冒出，木条复燃。 （1）实验结论 。 任务二  分析该便携式制氧机装置特点 图3为该便携式制氧机的装置及供氧原理示意图。用该制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内的现象为黑色粉末翻腾，溶液变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。 （2）反应仓中生成氧气，过滤仓中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是_______（填字母）。 A．可以通过气泡观察氧气生成的速率 B．降低氧气温度 C．加快氧气的生成 （3）图3反应仓中“b通道”相当于下图装置中的 （选填“c”或“d”）导管。 任务三  制作简易的家用制氧机 下图是是实验小组用矿泉水瓶、双氧水和二氧化锰自制的简易供氧器。 （4）氧气能从瓶乙中逸出，是因为氧气 。 （5）该简易家用制氧机，其中甲瓶的作用相当于图3中的 仓。 （6）除需考虑反应原理、方法选择外，还需考虑很多方面的因素，例如： （写一条）。 任务四  从生活走向化学 （7）根据制取气体的一般思路，如果在实验室中利用过碳酸钠，水和二氧化锰制取氧气，可以选择的发生装置 （填序号），收集氧气可用装置C或D 。（请你画出氧气的另一种收集装置图） 【答案】（1）有氧气生成且二氧化锰能加快过碳酸钠分解速率 （2）AB （3）c （4）不易溶于水 （5）反应 （6）矿泉水瓶和吸管的耐热性或者双氧水的浓度等 （7）B 【解析】（1）氧气能使带火星的木条复燃，且加入二氧化锰的反应较快，则说明二氧化锰能加快过碳酸钠分解速率。 （2）氧气不易溶于水，通过观察过滤仓中气泡产生的速度来观察氧气生成的速率，除此之外水还可以降低氧气的温度，但过滤仓中的水对氧气生成量无影响，故选AB。 （3）图3中氧气从反应仓b口进入在水中，再从过滤仓的口出去，即图1反应仓中“O2通道”当于图2装置中的c导管。 （4）因为氧气不易溶于水，则氧气能从C中逸出。 （5）图中氧气从甲瓶生成通过导管进入乙瓶水中，再通过乙中导管逸出，故其中甲瓶的作用相当于反应仓，乙瓶的作用相当于图1中的过滤仓。 （6）选择家用制氧机时，除需考虑反应原理、方法选择外，还需考虑原料是否安全、是否易获得、矿泉水瓶和吸管的耐热性或者双氧水的浓度等。 （7）该反应为固液常温反应，发生装置选B； 氧气不易溶于水，且密度比空气大，则除了C装置，还可选用向上排空气法，图为： 7．【综合制取氧气】（24-25八年级上·山东潍坊·期末）如图为实验室制取氧气的装置，根据所学知识回答问题。 （1）图中①所指仪器的名称是 。 （2）实验室用高锰酸钾制取氧气时，应选用的发生装置是 （选填字母编号），试管口要略向下倾斜的原因是防止 。所发生反应的文字表达式是 ；属于 反应（填基本反应类型）。 （3）装置D、E均可用于收集氧气，与装置D相比，装置E的一条优点是 ；停止实验时为避免水槽中的水倒吸炸裂试管，应 。 （4）若用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，为使气流平稳，发生装置最佳的是 （填字母编号），理由是 。（写出一条即可） （5）若装置F中盛满水收集氧气时，气体应从 （填“a”或“b”）端进入。 【答案】（1）试管 （2）A 冷凝水流至热的试管底部，炸裂试管 分解 （3）收集的氧气更纯 先将水槽中的导管移出，再熄灭酒精灯（合理即可） （4）C 可以控制化学反应速率 （5）b 【解析】（1）据图可知，仪器①的名称是试管； （2）实验室用高锰酸钾制取氧气需要加热，应选用的发生装置是A；实验时试管口略向下倾斜，其原因是防止水蒸气冷凝回流炸裂试管；加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式为：；此反应符合一变多的特点，属于分解反应； （3）装置E为排水法收集氧气，相比较排空气法收集的氧气，排水法收集到的氧气更纯净；停止实验时，为避免水槽中的水倒吸炸裂试管，应先把导管移出水面，再熄灭酒精灯； （4）用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，属于固、液常温型，发生装置从B、C中选择，最佳的是C，因为通过注射器可以液体的滴加速率，从而控制反应的发生速率，获得平稳氧气流； （5）氧气不易溶于水，密度比水小，若装置F中盛满水收集氧气时，气体应从b端进入。 题型8 催化剂 1．【催化剂图像题】（24-25九年级上·山东滨州·期末）已知也可以催化的分解，现向一定量的溶液中滴入几滴一定溶质质量分数的溶液，充分反应（忽略水的挥发）。下列图象正确的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A、过氧化氢在氯化铁的催化作用下分解生成水和氧气，所以氧气的质量从零开始逐渐增加，直至过氧化氢完全分解不再变化，图像错误，不符合题意； B、向一定量的溶液中滴入几滴一定溶质质量分数的溶液，所以溶剂的质量一开始不为零，过氧化氢在氯化铁的催化作用下分解生成水和氧气，则溶液中溶剂的质量逐渐增加，直至过氧化氢完全分解不再变化，图像正确，符合题意； C、过氧化氢在氯化铁的催化作用下分解生成水和氧气，则过氧化氢的质量分数逐渐减小，直至过氧化氢完全分解变为0，图像错误，不符合题意； D、氯化铁作为过氧化氢分解的催化剂，其质量在反应前后不变，过氧化氢在氯化铁的催化作用下分解生成水和氧气，氧气是气体会逸散到空气中，所以溶液质量改变，图像错误，不符合题意。 故选：B。 2．【催化剂对分解速率的探究】（24-25九年级上·山东滨州·期末）下表是研究性学习小组研究影响过氧化氢分解速率的因素时采集的一组数据：用10mLH2O2水溶液制取150mL氧气所需的时间（秒） 浓度 反应条件 30%H2O2 15%H2O2 10%H2O2 5%H2O2 无催化剂、不加热 反应极慢 反应极慢 反应极慢 反应极慢 无催化剂、加热 360秒 480秒 540秒 720秒 MnO2催化剂、加热 10秒 25秒 60秒 120秒 关于上述实验有下列几种说法，其中说法正确的是 ①催化剂加快了该反应的速率 ②浓度不是影响反应速率的因素 ③此实验研究了四个影响反应速率的因素 ④浓度越小，反应速率越慢 ⑤浓度越大，反应速率越慢 A．①④ B．①② C．①③⑤ D．①③④ 【答案】A 【解析】①根据表格数据，当过氧化氢溶液浓度相同、均加热，制取150mL氧气所需的时间：有二氧化锰催化剂的比无催化剂的段，即催化剂二氧化锰加快了反应速率；故选项正确； ②当其它条件相同时，浓度越小，制取150mL氧气所需的时间越长，浓度越大，制取150mL氧气所需的时间越短，即浓度越小反应速率越慢；浓度越大，反应速率越快，所以说浓度是影响反应速率的因素，故选项错误； ③此实验研究了三个影响反应速率的因素；浓度、温度、催化剂，故选项错误； ④当其它条件相同时，浓度越小，制取150mL氧气所需的时间越长，即浓度越小，反应速率越慢，故选项正确； ⑤当其它条件相同时，浓度越大，制取150mL氧气所需的时间越短，即浓度越大，反应速率越快，故选项错误； 故选：A。 3．【二氧化锰】（24-25九年级上·山东德州·期末）实验室中用过氧化氢溶液制取氧气时，没有加入二氧化锰，产生的结果是 A．不会生成氧气 B．生成氧气速率慢 C．生成氧气量少 D．没有任何的影响 【答案】B 【解析】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。实验室用双氧水制取氧气时，二氧化锰起到催化作用是该反应的催化剂，根据催化剂概念可知，是否添加二氧化锰只能改变反应速率，不加二氧化锰只会导致生成氧气的速率慢，不能改变是否产生氧气以及产生的氧气总量。 故选B。 4．【催化剂的探究】（24-25八年级上·山东潍坊·期末）关于催化剂的研究是一项重要的课题，某兴趣小组的同学想探究除二氧化锰外有没有其他物质可以作过氧化氢分解的催化剂。 【提出问题】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂呢？如果能，其催化效果如何？ 【实验探究】 实验步骤 实验现象 Ⅰ．分别量取5mL 5%的过氧化氢溶液加入A、B两支试管中，向A试管中加入1g氧化铁粉末；并分别在A、B两支试管中插入带有火星木条，观察现象 A试管中产生气泡，带有火星的木条复燃；B试管中无明显现象 Ⅱ．待A试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带有火星的木条插入试管，如此反复多次实验，观察现象 试管中均产生气泡，带有火星的木条均复燃 Ⅲ．将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量 所得固体质量为a g Ⅳ．分别量取5mL 5%的过氧化氢溶液加入C、D两支试管中；向C试管中加入1g氧化铁粉末；向D试管中加入b g二氧化锰粉末；观察现象 【实验结论】 （1）A试管中产生的气体是 。 （2）实验Ⅱ证明氧化铁的 在反应前后没有发生变化。实验Ⅲ中若 ，则证明氧化铁的 在反应前后没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂。 （3）写出氧化铁催化过氧化氢分解的文字表达式： 。 【实验评价】 （4）设计实验Ⅳ的目的是比较氧化铁与二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，其中 。若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快，由此可以得到的结论是 。 【答案】（1）氧气/ （2）化学性质 1 质量 （3） （4）1 氧化铁对过氧化氢的分解催化效果没有二氧化锰好（合理即可） 【解析】（1）氧气具有助燃性，能使带火星木条复燃，所以有实验现象A试管中产生气泡，带火星木条复燃，可知A中产生的气体是氧气； （2）将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量为ag，证明氧化铁的化学性质在反应前后没有发生变化；实验Ⅲ中如果a=1g，则证明氧化铁的质量在反应前后没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂； （3）氧化铁催化过氧化氢分解生成水和氧气，反应的文字表达式为：； （4）应控制单一变量，氧化铁与二氧化锰的质量应相等，b=1g；若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是氧化铁对过氧化氢的分解催化效果没有二氧化锰好。 1 / 1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 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 我们周围的空气 题型1 空气成分及用途 题型2 空气中氧气含量测定（重点） 题型3 空气的污染及防治 题型4 氧气的性质与自然界的氧循环 题型5 物质在氧气中燃烧（重点） 题型6 工业制取氧气 题型7实验室制取氧气（重点） 题型8 催化剂（难点） 题型1 空气成分及用途 1.【创设情景】（24-25九年级上·山东菏泽·期末）节日期间的商场顾客多，有人会感觉到胸闷缺氧，该商场空气中氧气的体积分数可能是 A．1% B．18% C．21% D．78% 2.【氮气、稀有气体的用途】（24-25八年级下·山东滨州·期末）空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法不正确的是 A．空气中氧气的体积分数约为21% B．食品包装袋中充入氮气可延长食品保质期 C．稀有气体充入灯泡中可制成五彩的霓虹灯 D．空气中二氧化碳含量过高会造成温室效应增强，因此二氧化碳属于空气污染物 3.【跨学科融合】（24-25八年级下·山东烟台·期末）据了解，鸡蛋气室中的气体来源于空气。气室中体积含量最高的气体是 A． B． C．He D． 4.【空气综述】（24-25九年级上·山东聊城·期末）空气是重要的自然资源。下列有关空气的说法正确的是 A．空气中氧气的质量分数为 B．食品包装袋中充入氧气可延长食品的保质期 C．稀有气体在通电时发出不同颜色的光 D．目前计入空气污染指数的有害气体主要包括二氧化碳、臭氧等 5.【空气成分各用途】（24-25八年级上·山东潍坊·期末）空气是一种宝贵的自然资源。请从以下选项中选择适当物质的序号填空： a.氧气            b.氮气            c.稀有气体            d.水蒸气 （1）空气含量为0.94%的气体是 ； （2）可用于医疗急救的是 ； （3）可用于食品包装袋中防腐的是 ； （4）可使酥脆的饼干变软的是 。 6.【空气成分各用途-化学式】（24-25八年级上·山东泰安·期末）空气是一种重要的资源，根据你对空气的了解，（1）—（5）填写相应的化学式，（6）—（7）填选项。 （1）空气中含量最多且性质稳定的气体 。 （2）放在空气中的脆饼干变软了，是因为空气中有 。 （3）小白鼠在密封的容器中可以存活一段时间，说明空气中含有 。 （4）在空气中含量升高会导致温室效应加剧的气体是 。 （5）如果空气中含有 、二氧化氮等气体会引起酸雨。 （6）空气污染物除了可吸入颗粒物外，还包括______； A．二氧化碳 B．二氧化硫 C．一氧化碳 D．一氧化氮 E．氧气 （7）洁净的空气对人类非常重要，下列对于保护大气的做法正确的是______。 A．工业废气处理后排放 B．植树造林，防止扬尘污染 C．提倡使用私家车 D．加强空气质量监测 题型2 空气中氧气含量测定 1.【科学家的实验】（24-25八年级上·山东烟台·期末）英国科学家波义耳和法国化学家拉瓦锡曾做过貌似相同的两个实验，实验如下图，关于这两个实验的说法正确的是 A．两个实验均可用于测定空气中氧气的含量 B．两个实验中，曲颈甑内汞的表面都有黑色物质生成 C．拉瓦锡的实验中，玻璃钟罩内汞的液面逐渐上升，达到一定高度后不再变化 D．两个实验中，汞的用量多少对实验没有影响 2.【教材实验的归纳】（24-25八年级下·山东泰安·期末）化学兴趣小组的同学们学习了“空气中氧气含量的测定”实验后，对教材实验进行了归纳和总结，下列关于相关实验的说法错误的是 A．实验1拉瓦锡用汞的优点是：汞能将密闭装置内空气中的氧气几乎消耗尽 B．实验2不能用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量 C．实验3硬质玻璃管中空气的体积为44mL，注射器中空气的体积为36mL，反应后注射器内剩余气体的体积为24mL，则空气中氧气的体积分数为25% D．三个实验的原理都是利用化学反应，在不引入新的杂质的前提下，将氧气转化为固体，从而达到测定空气中氧气含量的目的 3．【实验的创新改进】（24-25八年级下·山东淄博·期末）用如图所示装置实验测定空气中氧气的体积分数。下列叙述不正确的是 A．②中瓶内空气的体积约为200mL B．②中瓶内的水可以起到降温和吸收白烟的作用 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 4.【教材实验的认识】（24-25八年级上·山东泰安·期末）如图所示装置是测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识中，正确的是 A．铜粉的用量不足会导致实验结果偏大 B．反应消耗氧气的体积为反应前注射器内气体体积的 C．该实验中的铜粉换成木炭也能达到实验目的 D．若停止加热后没有冷却到室温就读数，则测定的氧气体积分数偏小 5.【教材实验的再认识】（24-25八年级下·山东烟台·期末）对于“测定空气中氧气的含量”实验的再认识。认真分析回答下列问题。    【经典赏析】 （1）拉瓦锡用装置A定量研究了空气的成分。通过玻璃钟罩中汞上升的体积确定了装置中 体积。 【思路启迪】 （2）我们沿着科学家的足迹，对反应物和装置进行了优化，如上图装置B、C所示，其原理都是 ，从而测量出空气中氧气的体积分数。 【实验回顾】课堂上老师和同学们利用装置B，按课本上的方法测定氧气的含量： （3）在用酒精灯加热铜粉部位时，要不断推拉注射器活塞，目的是 。 （4）反应前后，测得数据如下，请完成表格： 硬质玻璃管中空气的体积 反应前注射器中空气体积 反应后注射器中气体体积 空气中氧气的体积分数 30mL 20mL 11mL % 出现此实验结果的原因可能是 （写一条即可）。 【拓展实验】兴趣小组的同学们在实验室用装置C进行了氧气含量的探究。 （5）集气瓶中空气的体积为45mL，量筒中水的体积为50mL。能证明氧气约占空气体积五分之一的现象是 。 6.【基础实验考查】（24-25八年级上·山东菏泽·期末）如图是测定空气中氧气含量的实验装置，请回答下列问题： （1）检查装置的气密性的操作是：将导管放入水中，用手紧握集气瓶，若 说明装置的气密性良好； （2）实验过程中，燃烧匙内盛放的红磷要过量，目的是： 。冷却后，松开止水夹，根据观察到的现象可粗略证明：空气中的氧气约占空气总体积的。 （3）瓶内剩余的气体主要是氮气，由该实验可得出氮气 (填“能”或“不能”)与磷反应的结论。 （4）某同学实验时测得氧气的含量少于，你认为实验失败最可能的原因是(答出一条即可) 。 7.【传感器实验】（24-25八年级上·山东烟台·期末）某实验小组对空气中氧气体积分数的测定实验进行验证，并进行了拓展实验。 【活动一】探究空气中氧气的含量 【实验准备】如图1硬质玻璃管和小气球内空气总体积为50ml，注射器中留下的空气体积为50ml，该装置气密性良好。 【实验探究】装入药品，按图1所示连接好仪器。用酒精灯在铜粉部位加热，加热时不断推拉注射器活塞，并不断将气球中的气体全部挤入玻璃管中。 【实验分析】 （1）实验开始前应先检查装置的气密性。连接好装置后将注射器向内推，可观察到气球变 （填“大”或“小”），说明其气密性良好。 （2）反应过程中观察到玻璃管内的实验现象是 ，写出玻璃管内铜粉反应的文字表达式 。 （3）加热时不断推拉注射器的目的是 。 （4）实验结束后，停止加热，待试管冷却至室温，将气球内的气体全部挤入注射器内，待注射器活塞稳定后，读取注射器内剩余气体的体积为 ml。 【得出结论】氧气约占空气总体积的1/5。 （5）若另一小组测定出空气中氧气的体积分数低于实际数值，请分析其原因可能是 。 【活动二】拓展探究空气中氧气的含量 小组同学在老师的指导下设计了图2所示装置来探究磷在空气中的燃烧及氧气含量的变化情况。 【查阅资料】磷在空气中燃烧实质上是磷与空气中的氧气发生的化合反应。 【实验步骤】该小组同学按图2组装好实验装置，利用凸透镜聚光照射燃烧匙中的红磷，一段时间后红磷燃烧，待熄灭后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用凸透镜聚光照射，白磷居然也很快被点燃。 【实验分析】 （6）由实验可知，用红磷燃烧的方法并不能精确地测定空气中氧气的含量，理由是 。 （7）图3是该小组同学从开始实验到最后装置冷却至室温后的整个实验过程中，用传感器测得的图2中容器内氧气含量变化的曲线图。结合图3分析： ①在 （选填“A”“B”“C”“D”或“E”）点时燃烧的红磷刚好熄灭了； ②白磷开始燃烧至燃烧结束对应的曲线是 （选填“BC”“CD”或“DE”）段； ③结合你的学习经验，用图1或图2装置测定空气中氧气的含量，所选药品应满足的条件有 、 。 8.【实验的思维模型】（24-25八年级下·山东滨州·期末）建构合理的思维模型，既能促进深度学习，又能提高思维品质。小科建构了“两组分混合物含量测定”的思维模型。 运用该模型对教材中“测定空气中氧气含量”的实验进行了再探究：忽略含 量很低的其它物质，空气可以看成由氮气和氧气组成的两组分混合物。 【探究一】根据沸点低的组分先汽化的性质，测定混合物中某组分的含量。 （1）将空气转变为液态空气，液氮先汽化。从建模角度分析，该操作属于上述思维模型中的 。 【探究二】根据混合物中某组分发生化学反应，测定混合物中某组分的含量。 （2）按如图甲装置测定空气中氧气含量。 【实验步骤】 实验1：按图1所示装置，用白磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。 实验2：按图2所示装置，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），利用铁生铁锈（铁能与氧气反应生成铁锈）的原理测定空气中氧气的体积分数。 ①实验1中，白磷要足量的目的是 。 ②图2装置要测定的数据有 。 ③连接数字传感器，测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图中信息，实验2的测定方法更准确，判断依据是 。 【继续探究】 运用上述思维模型，同学们又设计了图乙的实验装置。 ①请根据某小组提供的实验数据，完成表格： 硬质玻璃管中空气的体积 反应前注射器中空气的体积 反应后注射器中气体体积 实验测得空气中氧气的体积分数（结果精确到1%） 50mL 20mL 7mL ②不同实验小组做上述实验时结果差别较大，其中有些小组测定出空气中氧气的体积分数低于实际数值，请分析导致测定数值偏低的原因是 （答出1点即可）。 9.【实验的综合考查】（24-25八年级上·山东烟台·期末）拉瓦锡被称为“现代化学之父”，我们要沿着科学家的足迹去探究。 （1）二百多年前，法国化学家拉瓦锡利用图1装置进行实验，得出结论：空气由氧气和 组成，其中氧气约占空气总体积的五分之一。根据图2资料卡片判断反应物选用汞的优点中不可能的是 。 A．实验过程中没有污染                 B．汞蒸气与氧气反应能将密闭容器空气中的氧气几乎耗尽 C．在汞槽中起到液封作用             D．生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气 （2）小强同学对反应物进行优化，采用图3装置进行实验，反应结束后，冷却到室温，打开弹簧夹，注射器活塞理论上应从10mL刻度处缓慢移动至 mL刻度处。 （3）小明对图3实验进行了如图4所示的改进。图4实验中，为了使氧气反应更充分，实验中可采取的措施是 ，若实验后未将气球中气体挤出，会导致测得氧气含量偏 （填“大”或“小”）。 （4）为了更精确的定量了解空气中氧气含量及误差原因，同学们引入数字化传感器按图5装置进行实验，记录并处理数据见图6。B点到F点（温度已降至室温）的实验过程中，从图5装置中可观察到的现象是 。起点A的坐标为（0，20.99），通过数据我们可以直接得出玻璃管内原来空气中氧气的体积百分含量为 ，F点的坐标为（203，4.23），则整个过程中铜粉实际消耗的氧气的体积为 mL（已知玻璃管体积为100mL）。 题型3 空气的污染及防治 1．【空气质量评价】（24-25八年级上·山东淄博·期末）空气质量指数是将几种空气污染物的含量按一定的方法处理成之间的数字，用以定量供述空气质量状况的指数。下列不计入空气质量评价的主要污染物是 A．一氧化碳 B．二氧化硫 C．二氧化碳 D． 2．【空气污染物】（24-25八年级上·山东泰安·期末）下列气体会对空气造成污染的是 A．氮气 B．氧气 C．二氧化氮 D．水蒸气 3．【空气质量状况】（24-25八年级上·山东淄博·期末）如图是某地某天的空气质量状况。 主要污染物 空气质量指数 48 43 CO 0.8 77 15 50 （1）该地的空气质量指标是 ，空气质量指标类别是 。 （2）空气污染物中的首要污染物是 。在气体污染物中，属于单质的是 。 （3）中硫元素的化合价是 价。二氧化硫溶于水，与水反应生成亚硫酸，写成该反应的文字表达式 ，反应的基本类型属于 反应。 （4）一氧化碳和二氧化碳都是由碳氧元素组成的化合物，两者化学性质不同，原因是 。 4．【跨学科实践】（24-25八年级下·山东烟台·期末）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：了解空气污染指数 空气污染指数（API）是定量描述空气质量状况的指数，分为六级。 （1）如图是某日某市的空气质量情况，该日的空气质量为 （填“优”“良”“轻度污染”等）。 （2）空气中二氧化硫、二氧化氮的主要来源是 。 活动二：调查微型空气质量“检测站” （3）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。太阳能板工作时进行的能量转化是 。 （4）同学们观察并记录某时间部分数据如下表： 二氧化氮/ 臭氧/ 一氧化碳/ 二氧化硫/ 22.0 58.0 3.26 58 除上述物质外，还需要检测的空气污染物有 （写一种）。 活动三：进行实践 同学们对某工厂附近的空气质量进行调查，发现空气有刺激性气味，同学们猜测该空气中含有二氧化硫。 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。 （5）同学们为验证猜想，设计并进行实验。请完成相应内容。 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 （6）不选用澄清石灰水检验二氧化硫的原因是 。 活动四：提出空气质量改进方案 （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，我们在校园中能做什么？ 。 题型4 氧气的性质和自然界的氧循环 1．【氧气的物理性质】下列关于氧气物理性质说法错误的是（　　） A．氧气的密度比空气的密度略大 B．鱼儿能在水中生存，说明氧气极易溶于水 C．通常状况下，氧气是无色无味的气体 D．通过低温加压，可使氧气液化成淡蓝色的液氧 2．【氧气的用途】（2024·广西·中考真题）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 3.【氧的循环】（24-25九年级上·山东烟台·期末）如图是自然界中氧的部分循环示意图，分析并回答下列问题。 （1）从如图所示的①-⑥中选择合适的序号填空，产生氧气的有 ，消耗氧气的有①和 。 （2）自然界中的氧循环是指 （选填“氧元素”、“氧原子”或“氧气”）在自然界里的循环。 （3）鱼儿能在水中生存的原因是___________（填序号)。 A．水的组成中含有氧元素 B．水中溶解一定量的氧气 C．水能分解生成氧气 （4）很多物质都能与氧气反应，下列反应不属于缓慢氧化的是 （选序号）。 ①金属锈蚀  ②水分蒸发  ③食物腐烂变质  ④呼吸作用 4．【氧气的综述】（24-25八年级下·山东烟台·期末）下列关于氧气的说法正确的是 A．氧气的化学性质很活泼，能与所有物质反应 B．水生动物能在水中生存是因为氧气易溶于水 C．氢气中混有氧气或空气时，遇明火可能会爆炸 D．木炭在纯氧中比在空气中燃烧更剧烈，因为纯氧中的氧分子更活泼 5．【氧气化学性质关系图】（24-25八年级上·山东烟台·期末）某化学兴趣小组整理了部分氧气化学性质的关系图，如下图所示。 （1）观察比较反应①②③的共同点是 (填序号)。 ①反应都需要点燃  ②都是放热反应  ③都属于化合反应  ④都是氧化反应  ⑤都生成氧化物 （2）进行实验①时要预先在集气瓶中装少量水的目的是 。 （3）写出反应③的符号表达式 。最能直接说明反应③是化学变化的实验现象是 。 （4）反应①②在氧气中燃烧比空气中剧烈，反应③在空气中不能燃烧，但在氧气中能剧烈燃烧，试从微观的角度解释其中的原因 。 6．【缓慢氧化】（24-25八年级下·山东淄博·期末）下列不属于“缓慢氧化”过程的是 A．灯泡通电发光发热 B．人类的呼吸作用 C．动植物体的腐烂 D．钢铁制品的锈蚀 7．【氧化物】（24-25八年级下·山东东营·期末）下列物质中，属于氧化物的是 A．KClO3 B．O2 C．液态空气 D．H2O 题型5 物质在氧气中燃烧 1．【燃烧的现象】（24-25八年级下·山东潍坊·期末）在化学课堂上，某同学记录的实验现象如下，其中描述正确的是 A．蜡烛在空气中充分燃烧，产生大量白烟 B．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，生成四氧化三铁固体 C．木炭在氧气中充分燃烧，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 D．硫在氧气中燃烧，产生淡蓝色火焰，生成无色无味的气体 2．【探究实验】（24-25八年级下·山东潍坊·期末）兴趣小组同学进行如下四个氧气性质的探究实验。请回答相关问题。 （1）实验一：硫在氧气中燃烧的现象是发出 、放热、有刺激性气味的气体生成。发生反应的符号表达式为 。 （2）实验二：铁丝在氧气中剧烈燃烧，生成黑色物质的化学式为 ，反应的基本类型为 。 （3）实验三：木炭在氧气中充分燃烧后，验证产物的方法是向集气瓶中加入适量的     并振荡，观察到的现象是 。 （4）实验一、二、四中都要在集气瓶中放少量的水。 实验一中水的作用是吸收SO2防止污染空气，由此推测二氧化硫的物理性质之一是 。在“实验一”、“实验二”、“实验四”中，可以把水换成细沙的实验是 。 （5）写出以上四个反应的一个共同点： 。 题型6 工业制取氧气 1．【制取氮气和氧气】（24-25八年级上·山东东营·期末）如图是工业分离液态空气制氧气的有关 流程。请回答下列问题。 （1）经过步骤A处理后的空气属于 （填“纯净物”或“混合物”）。步骤C的原理是利用氮气和氧气的 不同，将氮气和氧气分离开来。 （2）嫦娥五号取回的月壤就保存在氮气中，这说明氮气具有的性质是 。 （3）将氧气装入集气瓶中，并将燃着的木条伸入集气瓶中，观察到的现象是 。将红热的铁丝迅速插入盛有氧气的集气瓶中（瓶中预先留少量水或铺一层细沙），观察到的现象是 。 （4）一种利用氯酸钠（NaClO3） 和铁粉的混合物快速产生氧气的设备，其反应可表示为2NaC1O32NaCl+3O2↑； 反应类型为 ，其中铁粉的作用是 。NaC1O3中 Cl 的化合价为 。 2.【工业制取氧气流程】（24-25九年级上·山东烟台·期末）空气是一种宝贵的资源，氧气更是非常重要，利用空气制取氮气和氧气的流程如图所示： （1）经过步骤A处理后的空气属于 (填“纯净物”或“混合物”)，步骤B中所发生的变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。 （2）步骤C的原理是利用氮气和氧气的 不同，将氮气和氧气分离开来。 （3）嫦娥五号取回的月壤就保存在氮气中，这说明氮气具有的化学性质是 (填“活泼”或“不活泼”)。 （4）进入冬季，雾霾天气再度来袭。国家环境保护部门对外公布《环境空气质量标准》，将作为评价项目纳入标准。是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物。雾霾天气导致呼吸道病人增多，因为这种天气，空气中 (填字母)大量增加。 A．二氧化碳        B．一氧化碳        C．可吸入颗粒物        D．二氧化硫 请你提出一条防治空气污染的合理建议 。 题型7 实验室制取氧气 1．【制取氧气步骤】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 2．【高锰酸钾制取氧气】（24-25九年级上·山东潍坊·期末）实验室用高锰酸钾制取氧气的部分操作如图所示，其中正确的是 A．检查装置气密性 B．取用药品 C．氧气制备 D．氧气验满 3．【传感器制取氧气】（24-25八年级下·山东济宁·期末）某同学用图1所示装置对氯酸钾制取氧气进行探究学习。氯酸钾分解时，传感器得到氧气的浓度随温度的变化如图2所示。下列说法中错误的是 A．图1装置中试管口略向上倾斜防止受热后熔化的氯酸钾流出试管 B．图2中A→B段氧气浓度逐渐降低的可能原因是加热时排出一部分空气 C．图2可知，不加入催化剂氯酸钾也能分解生成氧气 D．图2可知，加入催化剂后氯酸钾分解所需的温度比不加入催化剂更高 4．【手收集氧气】（24-25八年级上·山东烟台·期末）实验室需收集一瓶约含1/4体积水的氧气。下列操作正确的是 A．集气瓶中先灌的1/4水，然后开始收集 B．集气瓶中灌满水，开始收集，在水剩余1/4时停止收集 C．集气瓶中先灌3/4的水，然后开始收集 D．集气瓶中灌满水，开始收集，在水剩余3/4时停止收集 5．【制取氧气项目式学习】（24-25八年级上·山东烟台·期末）某化学兴趣小组对氧气的制取进行了项目式学习。 【项目一】实验室制取氧气：小组同学用以下的装置进行实验室制取氧气。 （1）仪器a的名称为 。 （2）若用装置B来制取氧气，选用的药品可以是 。 （3）若想收集较干燥的氧气，可以选择的收集装置为 （填序号）。 【项目二】制氧机制取氧气：小组同学用市面上常见的制氧机制取氧气，如图是某品牌制氧机的工作原理。 查阅资料： 过碳酸钠制氧气：过碳酸钠溶于水生成碳酸钠和过氧化氢，过氧化氢在二氧化锰催化下生成水和氧气。该反应过程下﹐能持续放出高纯氧气并放热。 （4）该制氧机的制氧原理为： ①第一步：过碳酸钠和水反应生成硝酸钠和过氧化氢； ②第二步： （用符号表达式表示）。 （5）氧气能从加湿过渡仓中逸出。是因为氧气具有的物理性质是 。 （6）过滤仓中水除了过滤杂质提纯氧气的作用，还可以起到的作用是______。 A．可以通过气泡观察氧气生成的速率 B．降低氧气温度 C．加快氧气的生成 【项目三】设计并制作简易家用制氧机 （7）利用家庭中常见材料，设计并制作简易家用制氧机（如图） ①A瓶的作用相当于家用制氧机中的 仓（填“过滤”或“反应”）。 ②选择制作简易供氧器的反应原理时，需要考虑的因素有 。 A．原料是否价廉易得        B．反应速率是否适中        C．实验条件是否易于控制        D．是否安全、环保 【拓展】 （8）分子筛制氧机：当空气经过分子筛时，和分离，获得高浓度的氧气。微观示意图如图。从物质分类角度分析，该制氧机制得的“氧气”属于 。 6．【简易供氧器】（24-25九年级上·山东聊城·期末）化学兴趣小组基于“老人、学生、高原高反旅游人群”开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。 任务一  探究反应原理 某品牌便携式制氧机（如图1所示），该制氧机通过A、B两种物质产生氧气，其中A是过碳酸钠白色固体，B是二氧化锰。过碳酸钠溶于水会分解生成碳酸钠和过氧化氢。该小组同学完成了图2所示装置的探究实验，观察到甲试管中有小气泡缓慢冒出，木条不复燃；乙试管中小气泡快速冒出，木条复燃。 （1）实验结论 。 任务二  分析该便携式制氧机装置特点 图3为该便携式制氧机的装置及供氧原理示意图。用该制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内的现象为黑色粉末翻腾，溶液变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。 （2）反应仓中生成氧气，过滤仓中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是_______（填字母）。 A．可以通过气泡观察氧气生成的速率 B．降低氧气温度 C．加快氧气的生成 （3）图3反应仓中“b通道”相当于下图装置中的 （选填“c”或“d”）导管。 任务三  制作简易的家用制氧机 下图是是实验小组用矿泉水瓶、双氧水和二氧化锰自制的简易供氧器。 （4）氧气能从瓶乙中逸出，是因为氧气 。 （5）该简易家用制氧机，其中甲瓶的作用相当于图3中的 仓。 （6）除需考虑反应原理、方法选择外，还需考虑很多方面的因素，例如： （写一条）。 任务四  从生活走向化学 （7）根据制取气体的一般思路，如果在实验室中利用过碳酸钠，水和二氧化锰制取氧气，可以选择的发生装置 （填序号），收集氧气可用装置C或D 。（请你画出氧气的另一种收集装置图） 7．【综合制取氧气】（24-25八年级上·山东潍坊·期末）如图为实验室制取氧气的装置，根据所学知识回答问题。 （1）图中①所指仪器的名称是 。 （2）实验室用高锰酸钾制取氧气时，应选用的发生装置是 （选填字母编号），试管口要略向下倾斜的原因是防止 。所发生反应的文字表达式是 ；属于 反应（填基本反应类型）。 （3）装置D、E均可用于收集氧气，与装置D相比，装置E的一条优点是 ；停止实验时为避免水槽中的水倒吸炸裂试管，应 。 （4）若用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，为使气流平稳，发生装置最佳的是 （填字母编号），理由是 。（写出一条即可） （5）若装置F中盛满水收集氧气时，气体应从 （填“a”或“b”）端进入。 题型8 催化剂 1．【催化剂图像题】（24-25九年级上·山东滨州·期末）已知也可以催化的分解，现向一定量的溶液中滴入几滴一定溶质质量分数的溶液，充分反应（忽略水的挥发）。下列图象正确的是 A． B． C． D． 2．【催化剂对分解速率的探究】（24-25九年级上·山东滨州·期末）下表是研究性学习小组研究影响过氧化氢分解速率的因素时采集的一组数据：用10mLH2O2水溶液制取150mL氧气所需的时间（秒） 浓度 反应条件 30%H2O2 15%H2O2 10%H2O2 5%H2O2 无催化剂、不加热 反应极慢 反应极慢 反应极慢 反应极慢 无催化剂、加热 360秒 480秒 540秒 720秒 MnO2催化剂、加热 10秒 25秒 60秒 120秒 关于上述实验有下列几种说法，其中说法正确的是 ①催化剂加快了该反应的速率 ②浓度不是影响反应速率的因素 ③此实验研究了四个影响反应速率的因素 ④浓度越小，反应速率越慢 ⑤浓度越大，反应速率越慢 A．①④ B．①② C．①③⑤ D．①③④ 3．【二氧化锰】（24-25九年级上·山东德州·期末）实验室中用过氧化氢溶液制取氧气时，没有加入二氧化锰，产生的结果是 A．不会生成氧气 B．生成氧气速率慢 C．生成氧气量少 D．没有任何的影响 4．【催化剂的探究】（24-25八年级上·山东潍坊·期末）关于催化剂的研究是一项重要的课题，某兴趣小组的同学想探究除二氧化锰外有没有其他物质可以作过氧化氢分解的催化剂。 【提出问题】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂呢？如果能，其催化效果如何？ 【实验探究】 实验步骤 实验现象 Ⅰ．分别量取5mL 5%的过氧化氢溶液加入A、B两支试管中，向A试管中加入1g氧化铁粉末；并分别在A、B两支试管中插入带有火星木条，观察现象 A试管中产生气泡，带有火星的木条复燃；B试管中无明显现象 Ⅱ．待A试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带有火星的木条插入试管，如此反复多次实验，观察现象 试管中均产生气泡，带有火星的木条均复燃 Ⅲ．将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量 所得固体质量为a g Ⅳ．分别量取5mL 5%的过氧化氢溶液加入C、D两支试管中；向C试管中加入1g氧化铁粉末；向D试管中加入b g二氧化锰粉末；观察现象 【实验结论】 （1）A试管中产生的气体是 。 （2）实验Ⅱ证明氧化铁的 在反应前后没有发生变化。实验Ⅲ中若 ，则证明氧化铁的 在反应前后没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂。 （3）写出氧化铁催化过氧化氢分解的文字表达式： 。 【实验评价】 （4）设计实验Ⅳ的目的是比较氧化铁与二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，其中 。若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快，由此可以得到的结论是 。 1 / 1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 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $