专题3 空气、氧气和二氧化碳（期末复习讲义）八年级化学上学期新教材沪科版五四学制

该初中化学期末复习讲义围绕空气、氧气和二氧化碳，通过“考情-要点-题型-验收”四模块构建体系，核心要点用表格对比空气成分与用途、氧气和二氧化碳的性质及制备，结合实验装置图与误差分析，归纳易错点，梳理知识脉络与内在联系。 特色在于重难题型分层突破，如“空气中氧气含量测定”改进实验（白磷替代红磷、注射器法）培养科学探究与实践素养，“实验室制取气体思路”方法点拨强化科学思维，配套基础与重难分层练习，助力不同学生提升，也为教师精准教学提供支持。

专题3 空气、氧气和二氧化碳（期末复习讲义） 内容导航 明·期末考情：把握考试趋势方向，精准备考 理·核心要点：系统归纳知识脉络，构建体系 破·重难题型：攻克典型疑难问题，突破瓶颈 过·分层验收：阶梯式检测与评估，稳步提升 考查重点 命题角度 空气的成分 空气的成分及用途；探究空气中氧气的含量；空气的污染与防治；纯净物和混合物 氧气和二氧化碳的性质 氧气的化学性质；二氧化碳的性质；氧气和二氧化碳的用途；碳氧循环与碳中和； 氧气和二氧化碳的制取 氧气的工业制法；氧气的实验室制取；二氧化碳的实验室制取；实验室制取气体的一般思路和方法；催化剂和催化作用； 基于特定需求设计和制作简易供氧器 简易供氧器 要点01 空气的成分 一、空气中氧气含量的测定 1．拉瓦锡用定量的方法研究空气的成分 实验装置 实验现象 实验结论 一部分银白色的液态汞变成红色粉末，容器里空气的体积大约减少了1/5…… 空气由氧气和氮气组成， 其中氧气约占空气总体积的1/5。 2．红磷燃烧法测定空气中氧气的含量 实验装置 实验原理 红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，瓶内气体减少，压强减小，冷却后打开弹簧夹，烧杯内的水会被压入集气瓶，进入水的体积即为瓶内消耗氧气的体积。 实验现象 ①红磷燃烧，产生大量白烟，并放出热量； ②冷却后打开弹簧夹，烧杯中的水被吸入集气瓶，瓶内液面上升约1/5。 实验结论 氧气约占空气总体积的1/5。 文字表达式 符号表达式 磷+氧气 五氧化二磷 P+ O2　P2O5 误差分析 进入水的体积小于集气瓶总体积的1/5的原因 ①红磷的量不足 ②装置漏气，塞子没塞紧 ③红磷熄灭后未冷却至室温 ④有部分水留在导管中未进入集气瓶 ⑤燃烧到一定程度时，瓶内氧气浓度太小，红磷不能继续燃烧 进入水的体积大于集气瓶总体积的1/5的原因 ①红磷点燃后伸入瓶内过慢，使装置内气体受热逸出，导致进入瓶内的水的体积偏大 ②弹簧夹未夹紧，红磷燃烧时集气瓶内气体受热从导管逸出 药品选择 选择原则 ①能在空气中燃烧 ②只与空气中的氧气反应 ③生成物最好为固体或液体(如果有气体，该气体要能被水或某溶液完全吸收) 红磷替代品的选择 若装置不变，判断下列药品能否代替红磷进行实验，并说明原因： 铁丝：不能，因为铁丝在空气中不能燃烧 镁条：不能，因为镁能与空气中的氮气、二氧化碳反应 木炭：不能，因为木炭在空气中燃烧生成二氧化碳和一氧化碳气体，装置内压强变化不明显 3．其他的测量装置 装置改进的目的：污染更小，数据误差更小，操作更简便，现象更明显，更环保，更节约药品材料等。 二、混合物、纯净物 混合物 纯净物 组成 由两种或两种以上的物质混合而成，组成不固定 由一种物质组成，组成固定 表示方法 无固定符号 用专门的符号表示 性质 无固定的物理性质，混合物中各成分保持原有的化学性质 有固定的物理性质和化学性质 举例 空气、海水、合金等 氧气（O2）、水（H2O）等 联系 分离、提纯 混合物 纯净物 两种或两种以上物质混合 三、空气的成分及用途 主要成分 体积分数 性质 对应的用途 氮气 78% 与某些物质反应 制硝酸和氮肥 化学性质不活泼 作保护气： ①食品充氮防腐 ②灯泡充氮防钨丝氧化 ③在氮气氛围中焊接金属防止金属氧化 液氮温度很低 用于制造低温环境： ①医疗上冷冻治疗 ②超导材料在低温环境下显示超导性能 氧气 21% 能供给呼吸 供动植物呼吸、医疗急救、登山、潜水等 能支持燃烧 炼钢、气焊、气割、航空航天 稀有气体 0.94% 通电时能发出不同颜色的光 制多种用途的电光源 如：航标灯、照明灯、闪光灯和霓虹灯 化学性质很不活泼 作保护气 氦气 ①氦气充气球（密度比空气小且化学性质稳定） ②氦气用于制造低温环境 二氧化碳 0.03% 其他 0.03% 四、空气的污染与防治 空气污染物 ①烟尘：可吸入颗粒物；②有毒气体：一氧化碳、二氧化氮和二氧化硫等，这三种气体都是有毒气体。③臭氧O3 目前计入空气质量评价的主要污染物 一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）、臭氧。 空气污染物来源 化石燃料的燃烧，工厂排放的废气，汽车排放的尾气。 空气污染造成的危害 损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡。 存在的环境问题 温室效应（二氧化碳含量过多引起，其他如甲烷等也能造成）、臭氧空洞（飞机的尾气、制冷剂氟里昂的排放）、酸雨（由二氧化硫、二氧化氮引起） 防止空气污染的措施 使用清洁能源，加强空气质量监测,积极植树、种草。 归｜纳｜总｜结 易错点01 空气成分与污染 1.空气中氧气质量分数约为21%。（应为体积分数） 2.稀有气体化学性质稳定，不与任何物质反应。（应为很难反应，不是不反应） 3.将CO₂列为污染物。（不是污染物） 4.洁净的空气是纯净物。（应为混合物） 5.冰水混合物是混合物。（应为纯净物） 易错点02 空气中氧气含量的测定 1.确保装置气密性良好，红磷过量，冷却后再读数。 2.集气瓶底放少量水，作用是吸收热量和五氧化二磷，防止污染空气。 3.注射器替代集气瓶，优点是通过活塞移动直接测量氧气体积，减少导管残留误差。 4.药品选择‌：不可用木炭、硫等生成气体的物质，避免结果偏差。 5.现象描述：红磷燃烧产生大量白烟（固体颗粒） 要点02 氧气和二氧化碳的性质 一、氧气的性质 1.物理性质 色、味、态 密度 溶解性 三态变化（降温） 无色无味的气体 比空气的 密度略 大 不易 溶于水 无色气体→淡蓝色液体→淡蓝色雪状固体（此变化是物理变化） 2.化学性质 反应现象 反应表达式 注意事项 在空气中 在氧气中 木炭 发 红 光 剧烈燃烧，发 白 光 碳＋氧气二氧化碳 C O2 CO2 燃烧匙应由 上 而 下 缓慢伸入集气瓶底 放热 ，生成气体使澄清石灰水变 浑浊 。 铁丝 在空气中烧的红热 剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 铁＋氧气四氧化三铁 Fe O2 Fe3O4 集气瓶的底部要预先放 铺沙或加水 二、二氧化碳的性质 1.物理性质：无色，无味的气体，密度比空气大，能溶于水，高压低温下可得固态二氧化碳（干冰） 2.化学性质：二氧化碳与水反应，与石灰水反应，不可燃也不助燃 （1）探究二氧化碳的性质 实验操作 在大烧杯中固定两支高低不同的蜡烛，点燃蜡烛并通过漏斗向烧杯中缓缓倾倒一瓶二氧化碳。 (1)向充满二氧化碳的软塑料瓶里迅速倒入半瓶水（提前滴加几滴紫色石蕊试液），旋紧瓶盖，充分振荡塑料瓶 (2)从软塑料瓶中倒出少量液体于一支试管中，对试管稍加热。 实验现象和结论 下面的蜡烛比上面的先熄灭，说明二氧化碳密度大于空气，不可燃也不助燃 (1)塑料瓶变瘪，紫色石蕊试液变红色，说明二氧化碳能与水反应； (2)加热后，溶液由红色变紫色，说明碳酸不稳定，受热易分解 文字表达式 符号表达式 (1)二氧化碳 +水 → 碳酸 CO2 ＋H2O→ H2CO3 (2)碳酸→ 二氧化碳 +水 H2CO3 → CO2 ＋ H2O （2）证明木炭燃烧产物是二氧化碳反应 实验操作 实验现象 实验结论（及符号表达式） 向木炭燃烧过的氧气瓶中倒入适量二氧化碳 澄清石灰水变浑浊 证明木炭燃烧生成二氧化碳 CO2+Ca(OH)2 →CaCO3+H2O 三、二氧化碳的用途 CO2的用途 依据的性质 干冰（固体二氧化碳）作制冷剂，用于食品冷藏、制造舞台雾景、人工降雨。 干冰升华吸热（物理变化） 灭火 二氧化碳不能燃烧；不支持燃烧；密度比空气的大 气体肥料，可以增大农作物的产量 CO2是光合作用的原料，能促进光合作用 制碳酸饮料 CO2能溶于水；且与水反应生成碳酸 化工原料，制纯碱、尿素等 能与多种物质反应 三、自然界中的氧循环和碳循环 ①消耗氧气、产生二氧化碳：动植物呼吸、化石燃料的燃烧等 ②消耗二氧化碳、产生氧气：植物的光合作用吸收二氧化碳并放出氧气，海水吸收二氧化碳。 归｜纳｜总｜结 01 氧气性质/实验现象描述（最易错！） 1.现象描述铁丝燃烧，产生四氧化三铁。（应描述为生成黑色固体，现象描述禁用物质名称）。 2.氧气作高能燃料（氧气‌支持燃烧但不燃烧‌，不能作燃料，可以作助燃剂） 3.氧气易溶于水‌（非“难溶”或“不溶”，是不易溶于水，排水法集气可行） 4.木炭燃烧，产生黑色固体，放出热量。（黑色是木炭颜色，产生气体是无色二氧化碳） 02二氧化碳性质、现象 1.CO₂能使紫色石蕊变红（CO₂与水反应生成碳酸，是碳酸使石蕊变红，不是CO₂） 2.证明CO₂能与水反应，需要将湿润的石蕊纸花放入二氧化碳气体中，如果变红，说明CO₂能与水反应。（需用‌干燥石蕊纸花‌对比——只有湿润纸花遇CO₂变红，证明反应需水。） 3.检验二氧化碳，需将点燃的木条伸入集气瓶内，如果熄灭，说明是二氧化碳（氮气等不支持燃烧的气体也能使木条熄灭，正确方法是将气体通入‌澄清石灰水‌，变浑浊即为CO₂。）‌ 要点03 氧气和二氧化碳的制备 一、氧气的工业制法 工业制备氧气要考虑原料是否易得、成本是否低廉、能否大量生产以及对环境的影响等。因此工业上采取分离液态空气的方法获取大量的氧气。 原理：利用液氮和液氧的沸点不同的性质，发生的变化是物理变化。 二、实验室制取氧气 药品 过氧化氢和二氧化锰 高锰酸钾/氯酸钾和二氧化锰 反应原理 文字表达式/符号表达式 发生装置 收集装置 ①排水法：氧气不易溶于水。 ②排水法收集时，要等到气泡连续均匀冒出时，再进行收集。因为开始加热时导管口冒出的气泡主要是装置内的空气，此时收集，会导致收集的氧气不纯； ①向上排空法：氧气密度比空气大。 ②用向上排空法收集时导管应伸入集气瓶底部（排尽瓶内空气），用排水法收集时，导管放在集气瓶口。 检验和验满 ①检验：将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，说明是氧气。 ②验满：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已满。 操作步骤 ①检查装置气密性 ②在锥形瓶中加入少量二氧化锰。 ③在分液漏斗中加入质量分数为3%的过氧化氢溶液（俗称双氧水）。 ④调节加入过氧化氢溶液的速率，使反应平稳地进行 ⑤收集气体。 ①检查装置气密性 ②将高锰酸钾/氯酸钾和二氧化锰（质量比为 3:1 均匀混合）装入试管（高锰酸钾需在试管口放棉花团） ③实验开始时先对固体混合物均匀加热，再用酒精灯外焰对固体混合物集中加热。 ④实验结束，先将导管移出水面，再停止加热。 注意事项 ①使用长颈漏斗时，应使长颈漏斗下端伸入液面下 ①使用分液漏斗滴加液体药品时，应先取下玻璃塞 ①导管应刚刚露出橡胶塞，便于氧气排出； ②先对试管进行预热，然后对准有药品的部位集中加热。否则会产生的后果受热不均导致试管炸裂。 ③试管口应略向下倾斜，防止冷凝水回流到试管底部，使试管炸裂； ④停止反应时，应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，否则易使水槽内的水倒吸回试管，引起试管炸裂。 三、催化剂 1．概念：在化学反应中能改变其他物质的反应速率，但本身的化学性质和质量在反应前后不变的物质。 2．特点：一变（改变反应速率，加快或减慢）；两不变（质量、化学性质不变） 3．理解：①催化剂不能改变生成物的质量。 ②催化剂不是反应物也不是生成物（写在反应条件上）。 ③一种催化剂只针对某一反应，不同的反应，催化剂可能相同，某一反应的催化剂可能不只一种。 4．证明某物质是催化剂： ①证明是否改变反应速率：相同条件下，加或者不加药品对比实验； ②证明质量是否改变：实验前称量一次，实验后分离出来再称量一次；同时满足 即为催化剂 ③证明化学性质是否改变：将分离出来的物质再进行实验①的操作， 观察是否还能改变反应速率。 5．拓展：影响某反应的反应速率的因素 反应物浓度、反应温度、反应物接触面积、是否有催化剂、催化剂种类、催化剂质量等等。 四、实验室制取二氧化碳 药品 稀盐酸和石灰石（或大理石，主要成分是CaCO3） 反应原理 文字表达式：碳酸钙+盐酸→氯化钙+水+二氧化碳 符号表达式：CaCO3 + HCl→CaCl2 + H2O + CO2  发生装置和收集装置 检验和验满 ①检验：将气体通入澄清石灰水，若变浑浊，说明是二氧化碳。 ②验满：将燃着的木条伸入集气瓶内，若木条熄灭，证明已满。 操作步骤 ①检查装置气密性②在锥形瓶中加入石灰石。③向长颈漏斗中加入适量稀盐酸。④收集气体。 ①使用长颈漏斗时，应使长颈漏斗下端伸入液面下 【易错归纳】①不能用浓盐酸，因为浓盐酸有挥发性，会使收集的二氧化碳混有氯化氢气体而不纯。 ②不能用稀硫酸，因为稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在石灰石（或大理石） 的表面，阻碍反应的进行，会使反应停止。 ③不能用碳酸钙（或碳酸钠等），因为它们与盐酸的反应反应速率太快，不易控制。 五、实验室制取气体的一般思路和方法 发 生 装 置 收 集 装 置 实验 装置 选择 依据 发生装置选择要根据反应物的状态和反应条件 （1）反应物的状态有：固体与固体反应、固体与液体反应、液体与液体反应等 （2）反应条件有：加热、高温、催化剂等 收集装置选择要根据气体的密度和气体的溶解性及气体是否与水反应 （1）排空气法:密度比空气的大——向上排空气法;密度比空气的小——向下排空气法 （2）排水法:不易溶于水，不与水反应 其它 因素 （1）原料容易获得 （2）实验反应条件容易控制 （3）实验装置容易装配 （3）实验操作简便安全 （4）反应速率适中，便于控制 （5）生成气体不混入其他气体，便于收集等 归｜纳｜总｜结 易错点01 氧气的制备 1.一有气泡就收集，导致氧气不纯。（需等导管口气泡‌连续均匀‌冒出时再收集，因为早期气泡是空气）。 2.将燃着的木条放在集气瓶口验满、将带火星的木条伸入集气瓶内验满（应将带火星木条置于集气瓶‌口‌，复燃证明已满（伸入瓶内可能误判未满气体）。 3.先熄酒精灯→后移导管 （先移导管→熄酒精灯，颠倒顺序会因压强差导致水倒吸炸裂试管。） 4.试管口‌未略向下倾斜，导致冷凝水倒流致试管炸裂。 5.高锰酸钾试管口‌未塞棉花‌：后果粉末堵塞导管。 6.将带火星的木条放在集气瓶口，如果复燃，说明氧气已集满。（木条复燃，只能说明氧气浓度达到了木条复燃的深度而已，并不一定是纯净氧气。比如有的实验题测算结果表明氧气浓度达到40%左右木条就会复燃） 易错点02 二氧化碳的制备 1.实验室制取二氧化碳，药品是碳酸钙和盐酸（实验室制取二氧化碳，考虑反应速率，药品应选块状大理石或石灰石，不宜选用粉末状的如大理石粉、碳酸钙或写作CaCO3，酸应用稀盐酸，不能选用较浓的盐酸、稀/浓硫酸。）选用较浓盐酸，会导致通入石灰水时，不出现浑浊现象，因挥发出的HCl气体首先与氢氧化钙反应。 2.实验室制取二氧化碳也不宜用煅烧石灰石的方法。 3.发生装置的选择，如欲控制反应速率，宜选用含有分液漏斗/注射器的装置；如欲控制反应发生和停止，宜选用带多孔隔板、止水夹和长颈漏斗组合的装置；如制备较多二氧化碳气体，宜选用含有较大容器如烧瓶或锥形瓶的装置；如制备少量气体，可选择有大试管作反应容器的装置。 4.关于二氧化碳的集气方法：一般选用向上排空气法收集，如果有证明二氧化碳溶解量少、且需较长时间也溶解不了多少二氧化碳的背景资料时或收集大量二氧化碳，则宜选用排水法收集；如测量收集二氧化碳的体积，应采用排水法，并在水面上覆盖油膜的方法，防止二氧化碳溶解于水、和水反应。 易错点03 催化剂 1.反应前后质量不变的物质或加快反应速率的物质，一定是催化剂。（催化剂需满足：① 改变反应速率；② 自身‌质量和化学性质不变‌。‌注意‌：未参与反应的杂质质量也不变！） 2.催化剂一定加快反应速率。（可能加快也可能减慢反应速率） 题型01 空气的成分及用途 【典例1】（24-25八年级上·上海静安·期末）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 【详解】A.氧气具有助燃性，可用作助燃剂，不是燃料，故A错误； B.氦气填充探空气球，是因为氦气低的密度小于空气，故B正确； C.稀有气体作保护气，是因为稀有气体化学性质不活泼，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C错误； D.氮气作保护气，是因为氮气的化学性质稳定，故D正确。 故选：AC。 方｜法｜点｜拨 1.‌空气是混合物‌，但氮气、氧气等成分是纯净物。 2.‌二氧化碳不是空气污染物‌，但含量过高会加剧温室效应。 3.‌稀有气体通电发光是物理变化‌，不是化学变化。 4.稀有气体“惰性”是相对的，特定条件下也能反应。 5. “红磷燃烧产生‌大量白烟‌”（P₂O₅固体小颗粒），不是白雾。 6.空气中氧气占21%，指的是体积分数，不是质量分数。 【变式1-1】（24-25八年级上·上海·期末）我国空间站长期有航天员入住，空间站中“人造空气”的成分和含量非常接近我们身边的空气，其中含量最多的气体是 A．氢气 B．氧气 C．氮气 D．二氧化碳 【答案】C 【详解】由题意可知，空间站中“人造空气”的成分和含量非常接近我们身边的空气，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%，空气中含量最多的气体是氮气，则空间站中“人造空气”中含量最多的气体是氮气。 故选：C。 【变式1-2】空气是一种重要的资源，下列有关空气的说法正确的是 A．空气中的稀有气体可制成多种用途的电光源 B．空气污染指数越高，空气质量越好 C．按质量计算，空气中含有氮气约78%，氧气约21% D．氧气的化学性质不活泼，可作保护气 【答案】A 【详解】A、稀有气体化学性质稳定，通电时发出不同颜色的光，因此可制成电光源，A选项正确； B、空气污染指数越高，表示污染物浓度越高，空气质量越差，B选项错误； C、空气中氮气和氧气的比例是按体积分数计算，氮气约占78%，氧气约占21%，而非质量，C选项错误； D、氧气化学性质活泼，易与其他物质反应，不能作保护气，D选项错误。 故选：A。 题型02 探究空气中氧气的含量 【典例2】（24-25八年级上·上海·期末）小雨利用如图甲所示装置(气密性良好)和试剂测定空气中氧气含量，氧气传感器测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图乙所示。下列说法不正确的是 A．实验时，加热铜丝约20s左右白磷开始燃烧 B．反应时，集气瓶内可观察到产生大量白烟 C．该实验中白磷未将瓶内的氧气完全耗尽 D．倒吸入集气瓶中水的体积等于空气中氧气的体积 【答案】D 【详解】A、由图可知，20s左右氧气的体积分数开始减小，则说明此时白磷开始燃烧，该选项说法正确； B、白磷燃烧，产生大量白烟，放热，该选项说法正确； C、由图可知，最终氧气体积分数为8.6%，则说明白磷未将瓶内的氧气完全耗尽，该选项说法不正确； D、白磷燃烧消耗氧气，装置中的气体减少，压强减小，则烧杯中的水会倒吸入集气瓶中，进入的水的体积为消耗的氧气的体积，由于氧气没有完全消耗，则不等于空气中氧气的体积，该选项说法不正确。 故选D。 方｜法｜点｜拨 空气中氧气含量的测定改进 1、药品与反应原理改进‌ ‌用白磷代替红磷 白磷着火点低（40℃），水浴加热就能自燃，避免开瓶时空气逸出。 反应更彻底，减少残留氧气，结果更准。 但白磷剧毒，操作需谨慎，建议用硫酸铜溶液吸收残留蒸气。 ‌用铜丝加热法 Cu+O2​CuO，铜丝在低氧浓度下仍能反应，可耗尽氧气。 产物无污染，更环保。 2、装置与操作改进‌ ‌注射器法 将红磷放入注射器内燃烧匙，密闭后加热，消耗氧气后活塞自动移动，直接读取体积变化。 减少人为操作误差，结果更精确。 ‌U形管法 用U形管装满水，燃烧匙塞入管中，白磷燃烧后水位上升，通过刻度直接读数。 装置简单，结果直观，适合课堂演示。 ‌电阻丝或太阳光点燃 用电热丝、太阳光或热水传递热量点燃红磷，避免开瓶时空气逸出。 装置密闭，减少误差，更环保。 3、其他改进方法‌ ‌用铁粉生锈法 铁粉生锈消耗氧气，饱和食盐水和活性炭加速反应。 反应温和，操作安全。 4、改进后的优点‌ ‌减少误差‌：装置密闭，避免气体逸出，结果更准。 ‌环保‌：用白磷或铜丝法，减少五氧化二磷污染。 ‌操作简便‌：注射器法、U形管法更易操作，适合教学。 【变式2-1】（24-25八年级上·上海金山·期末）测定空气中氧气体积分数的实验装置如右图I所示，在量筒内加入一定量的水，用弹簧夹夹紧乳胶管，进行实验。(资料：磷燃烧的主要产物是五氧化二磷，这是一种白色固体，会刺激人体呼吸道。) (1)点燃燃烧匙内稍过量的红磷后， (填“立即”或“过一会”)伸入瓶中，并把塞子塞紧；集气瓶中发生反应的文字表达式为 。 (2)实验中红磷需稍过量，目的是 。 (3)如果未冷却到室温便打开弹簧夹则实验结果将 (填“偏大、偏小或不变”)；红磷熄灭后，集气瓶内剩下主要气体具有 (化学性质)。 (4)若将上述实验中的红磷换成碳，严格按操作步骤进行实验，并未发现倒吸现象，其原因是 。 (5)某小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验(图I)进行了大胆改进，设计图(Ⅱ)实验方案进行(试管容积为45mL)，实验前，将注射器的活塞推至于10mL刻度处，若装置气密性良好，实验结束冷却至室温后打开弹簧夹，注射器的活塞将停留在约为 mL刻度处。 (6)改进后的图Ⅱ装置与图Ⅰ装置相比，优点是 (写出一点即可)。 【答案】(1) 立即 (2)充分消耗集气瓶中的氧气 (3) 偏小 既不能燃烧也不能支持燃烧 (4)碳燃烧生成二氧化碳是气体(气压变化不明显)(合理即可) (5)1 (6)减少实验误差，节省燃料，不污染环境，便于读数（一点即可） 【详解】（1）点燃燃烧匙内过量的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧（若缓慢伸入，瓶内空气受热逸出，会导致实验结果偏大）。 红磷在氧气中燃烧的文字表达式：。 （2）实验中红磷需稍过量，目的是充分消耗集气瓶中的氧气； （3）如果未冷却到室温便打开弹簧夹，那么由于集气瓶内的压强变化较小，故进入集气瓶中的水的体积偏小，即会导致测定的氧气的体积偏小；红磷熄灭后，集气瓶内剩下主要气体氮气，说明氮气既不能燃烧也不能支持燃烧； （4）由于木炭燃烧生成的是二氧化碳气体，所以装置内压强变化不大，所以水不会倒吸； （5）试管容积为45mL，即空气的总体积为45ml，氧气约占空气总体积的，即为9ml，故注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为1ml； （6）对照图I实验，图Ⅱ实验具有以下优点：减少实验误差，节省燃料，不污染环境，便于读数； 【变式2-2】（24-25八年级上·上海金山·期末）兴趣小组对空气中氧气的体积含量测定展开了探究。 (1)重温教材 小王在实验室利用红磷燃烧的方法成功测定出空气中氧气的体积分数（装置如图1），红磷燃烧的现象是 ，写出该反应文字表达式为 。 (2)拓展实验：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。 【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实验前集气瓶中的水为25mL，若集气瓶的容积为125mL（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。 ②图2压强曲线中，BC段气压变化的原因是 。Y曲线表示的是 （填“温度”或“氧气浓度”）。 ③集气瓶中装水的作用是 （写1点）。 ④小明用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量偏小，其原因可能是： （写1点）。 ⑤化学兴趣小组想探究用不同物质在空气中燃烧测定氧气含量方法的优劣。 他们用足量的蜡烛、红磷和白磷分别在相同体积与状态的空气中燃烧，用氧气探测器测定密闭容器中剩余氧气与时间的关系如下图。下列说法错误的是 。（填字母） A．测定空气中氧气含量效果最好的是蜡烛，因为它反应速率快 B．对比可知，氧气的浓度较低时，红磷与白磷还能与之发生反应 C．三个实验均需要冷却至室温再读数 D．若用这三种物质进行教材中的实验，理论上测得空气中氧气含量略偏高 【答案】(1) 冒出白烟、放出热量 (2) 45 红磷燃烧放热，温度升高，气体膨胀，气压增大 氧气浓度 吸收五氧化二磷，防止污染空气（合理即可） 红磷量不足（合理即可） AD 【详解】（1）红磷在空气中燃烧冒出白烟、放出热量； 磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，该反应的文字表达式为：； （2）①实验前集气瓶中的水为25mL，若集气瓶的容积为125mL，氧气约占空气体积的五分之一，实验结束后理论上集气瓶中水的体积约为25mL+（125mL-25mL）×=45mL； ②图2压强曲线中，BC段气压变化的原因是红磷燃烧放热，温度升高，气体膨胀，气压增大； 红磷燃烧消耗氧气，氧气浓度减小，Y曲线表示氧气浓度的变化趋势； ③红磷在氧气中燃烧生成有毒的五氧化二磷，会污染空气，故集气瓶中水的作用为吸收五氧化二磷，防止污染空气； ④实验后发现测定出的空气中氧气的体积分数低于，这可能的原因是：没有冷却至室温，就打开弹簧夹；或装置气密性不好；或红磷量不足，集气瓶中的氧气没有消耗完； ⑤A、由图可知，蜡烛燃烧测出的结果明显比其它两种物质偏大，消耗氧气不彻底，三个实验效果最好的是白磷，因为它反应消耗的氧气更加彻底，故选项说法不正确； B、蜡烛在氧气浓度为13%左右时就熄灭了，而红磷和白磷在氧气的浓度为10%以后才熄灭，所以该实验证明氧气的浓度较低时，红磷与白磷还能与氧气发生反应，故选项说法正确； C、三个实验均需要冷却至室温再读数，否则气体受热膨胀，占据了一定的体积，测定结果不准确，故选项说法正确； D、由图可知，三个实验中，最终氧气的体积分数都没有减少到0，测得空气中氧气含量都偏低，故选项说法不正确； 故选AD。 题型03 空气的污染与防治 【典例2】（24-25八年级上·上海·期末）除外，计入空气质量评价的主要污染物还包括 A．臭氧 B．PM2.5 C．水蒸气 D．二氧化碳 【答案】AB 【详解】A、臭氧（O3​）在近地面层浓度过高时， 会刺激和损害眼睛、呼吸系统等黏膜组织，对人体健康产生危害，是计入空气质量评价的主要污染物之一，该选项正确； B、PM2.5​是指环境空气中空气动力学当量直径小于等于 2.5 微米的颗粒物，能较长时间悬浮于空气中，其在空气中含量浓度越高，就代表空气污染越严重，是空气质量评价的主要污染物，该选项正确； C、水蒸气（H2​O）是水的气态形式，是大气的正常组成成分，不会对空气质量造成负面影响，不属于空气质量评价的污染物，该选项错误； D、二氧化碳（CO2​）虽然是导致全球气候变暖的温室气体，但它不属于空气污染物， 未被计入空气质量评价的主要污染物，该选项错误。 故选AB。 方｜法｜点｜拨 1.‌CO₂不是污染物‌，是温室气体，但‌不计入AQI‌。‌ 2.雾是水汽，‌霾是污染物‌，雾霾是污染事件 3.加高烟囱 ≠ 治理，‌只是扩散‌ 4.普通口罩‌不能防PM2.5‌！ 5.“高空排放”只是扩散污染，‌不减少总量‌，违法！ 【变式2-1】（24-25八年级上·上海·期末）为了减少空气污染，下列做法合理的是 A．废气任意排放 B．绿色出行 C．露天焚烧垃圾 D．开发新能源 【答案】BD 【详解】A、废气任意排放会向空气中释放大量有害气体（如二氧化硫、氮氧化物等）和颗粒物，会加重空气污染，该做法不合理； B、绿色出行，如步行、骑自行车或乘坐公共交通工具等，可减少汽车尾气排放，汽车尾气中含有一氧化碳、碳氢化合物等污染物，所以绿色出行能有效减少空气污染，该做法合理； C、露天焚烧垃圾会产生大量的烟尘、有害气体（如二噁英等），会严重污染空气，该做法不合理； D、开发新能源，如太阳能、风能、水能等，可减少对传统化石能源（煤、石油、天然气）的依赖，传统化石能源燃烧会产生大量污染物，开发新能源能减少污染物排放，进而减少空气污染，该做法合理。 故选BD。 【变式2-2】跨学科实践活动小组利用校园微型空气质量监测站对校园及周边空气质量进行监测，增强大家的环保意识，下列说法正确的是 A．空气质量指数越大，表示空气质量越好 B．燃放烟花爆竹对空气质量没有影响 C．加强空气质量监测，是保护空气的有力措施 D．一氧化碳和二氧化碳都属于空气污染物 【答案】C 【详解】A、空气质量指数越大表示空气质量越差，错误； B、燃放烟花爆竹会产生有害气体污染空气，错误； C、加强监测可及时了解空气质量并采取保护措施，正确； D、二氧化碳不是空气污染物，错误； 故选C。 题型04 纯净物和混合物 【典例4】（24-25八年级上·上海金山·期末）下列属于纯净物的是 A．洁净的空气 B．澄清的石灰水 C．清澈的河水 D．白色的氢氧化钙 【答案】D 【详解】A、洁净的空气是由氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体等混合而成，属于混合物，故A错； B、澄清石灰水由氢氧化钙和水混合而成，属于混合物，故B错； C、清澈的河水由水、可溶性杂质等混合而成，属于混合物，故C错； D、氢氧化钙由氢氧化钙一种物质组成，属于纯净物，故D正确。 故选D。 方｜法｜点｜拨 1.最直接的方法就是看组成和性质‌：纯净物只有一种物质，而混合物是多种物质混合。 2.‌具体可以从这几个方面快速判断‌： ‌看名称‌：像“某化某”“某酸某”这类系统命名通常是纯净物，而含“溶液”“合金”“矿石”等名称的必定是混合物。 ‌看性质‌：纯净物熔沸点固定，混合物会随成分变化而变化。 ‌看分离方法‌：能用物理方法（如过滤、蒸馏）分离的是混合物，纯净物则不能。 3.‌几个易错点要特别注意‌： 冰水混合物是纯净物，因为冰和水都是H₂O。 同种元素也可能是混合物，比如石墨和金刚石混合。 无色透明的不一定是纯净物，比如自来水含多种物质。 【变式4-1】（24-25八年级上·上海金山·期末）下列属于纯净物的是 A．洁净的空气 B．澄清的石灰水 C．清澈的河水 D．白色的氢氧化钙 【答案】D 【详解】A、洁净的空气是由氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体等混合而成，属于混合物，故A错； B、澄清石灰水由氢氧化钙和水混合而成，属于混合物，故B错； C、清澈的河水由水、可溶性杂质等混合而成，属于混合物，故C错； D、氢氧化钙由氢氧化钙一种物质组成，属于纯净物，故D正确。 故选D。 【变式4-2】日常生活中的下列各组物质，前者属于纯净物、后者属于混合物的是 A．冰水混合物、空气 B．啤酒、蒸馏水 C．二氧化碳、铁 D．白醋、食盐水 【答案】A 【详解】A.混合物由不同物质组成，纯净物由一种物质组成。冰水混合物是同一种物质的不同状态的共存物，是一种物质，属于纯净物；空气中含有氮气、氧气等多种物质，是混合物，故A选项符合题意； B.啤酒中含有水、酒精、糖类等多种物质，啤酒属于混合物；蒸馏水只含水一种物质，属于纯净物，故B选项不符合题意； C.二氧化碳和铁都是一种物质，二者都是纯净物，故C选项不符合题意； D.白醋中含有醋酸、水等不同种物质，食盐水中含有氯化钠、水等不同种物质，二者都是混合物，故D选项不符合题意； 故选A。 题型05 氧气的性质 【典例5】（24-25八年级上·上海普陀·期末）物质在氧气或者空气中燃烧的实验现象，描述正确的是 A．木炭：产生黑色固体 B．铁丝：生成四氧化三铁 C．镁带：耀眼白光 D．红磷：白色烟雾 【答案】C 【详解】A、木炭在氧气或空气中燃烧，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体（二氧化碳），不会产生黑色固体，A 选项错误； B、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁是实验结论，不是实验现象。实验现象应描述为剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体，B 选项错误； C、镁带在氧气或空气中燃烧，会发出耀眼白光，C 选项正确； D、红磷在氧气或空气中燃烧产生大量白烟，烟是固体小颗粒，雾是小液滴，不会产生雾，D 选项错误。 故选C。 方｜法｜点｜拨 1.木炭燃烧实验 （1）现象：在氧气中发出白光，放热。 （2）应‌由上向下缓慢伸入‌氧气中，确保充分接触，防止氧气逸出。 （3）验证碳的可燃性及氧气浓度对燃烧的影响。氧气浓度越高，燃烧越剧烈。 2.铁丝燃烧实验 （1）现象：‌剧烈燃烧，火星四射‌，放出大量热，生成一种‌黑色固体‌。 （2）铁丝在空气中只会红热，不会燃烧，在氧气中剧烈燃烧，说明氧气浓度越高，反应越剧烈。 （3）‌铁丝处理‌：用砂纸打磨光亮，去除铁锈和油漆，确保反应充分。 （4）‌形状设计‌：绕成螺旋状，增大受热面积和与氧气的接触。 （5）‌引燃方式‌：下端系火柴梗，利用火柴燃烧放热使铁丝达到着火点。 （6）‌操作时机‌：待火柴快燃尽时伸入集气瓶，避免消耗过多氧气。 （7）‌伸入方式‌：由上而下缓慢伸入，防止氧气受热排出。 （8）‌瓶底保护‌：预先放少量水或细沙，防止高温熔融物溅落炸裂瓶底。 3.物理性质 氧气在标准状况下是无色无味的气体，但液态氧和固态氧是淡蓝色的。 氧气不易溶于水（1L水约溶解30mL氧气），但足以支持水中生物呼吸。误认为“不易溶”等于“完全不溶”，忽略其溶解量对生物的重要性。 4.化学性质 氧气具有助燃性（支持燃烧），但本身不可燃。 氧气化学性质较活泼，能与许多物质反应，但并非“非常活泼”。过度强调氧气的活泼性，忽略其反应条件（如点燃、加热）。 【变式5-1】（25-26九年级上·重庆·月考）纳米铁粉是非常细小的铁的小颗粒，在空气中稍加热即可剧烈燃烧，如图是纳米铁粉在锥形瓶中燃烧的实验。下列说法不正确的是 A．锥形瓶内的水也可用一层细沙代替 B．纳米铁粉燃烧时气球变大，冷却至常温后气球变瘪 C．铁粉剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，有黑色固体生成 D．激光手电的主要作用是照亮锥形瓶内的铁粉，便于观察铁粉的现象 【答案】D 【详解】A、纳米铁粉在空气中燃烧，放出大量热，锥形瓶中的水可防止熔融物溅落炸裂瓶底，水也可用一层细沙代替，故选项说法正确； B、纳米铁粉在空气中燃烧，放出大量热，使装置内气体膨胀，一段时间后，消耗氧气，装置内气体减少，会观察到气球先膨胀后又变小，气球可用于缓解压强，故选项说法正确； C、纳米铁粉也是铁，铁粉会剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体，故选项说法正确； D、纳米铁粉稍加热即可剧烈燃烧，激光手电的作用是为反应提供能量，点燃锥形瓶内的铁粉，故选项说法错误； 故选：D。 【变式5-2】（25-26八年级上·上海·期末）某同学为探究氧气的性质，进行了如图所示的实验操作。 (1)如图甲所示进行实验，铁丝燃烧的反应的文字表达式为 。 (2)如图乙是铁丝在氧气中燃烧的改进实验，用适量双氧水和二氧化锰代替原实验中集气瓶里的水，其优点除了使实验更简便外，还有 ，涉及的反应的文字表达式为 。 【答案】(1) (2) 能持续提供氧气 【详解】（1）铁丝燃烧生成四氧化三铁，反应的文字表达式为：； （2） 双氧水和二氧化锰反应生成氧气，用双氧水和二氧化锰代替原集气瓶里的水，其优点除了使实验更简便外，还有双氧水可以提供充足的氧气，让铁丝燃烧更持久，其文字表达式为。 题型06 二氧化碳的性质 【典例6】（24-25八年级上·上海·期末）在大烧杯中固定两根高低不同的蜡烛，点燃蜡烛并通过漏斗向烧杯中缓缓倾倒一瓶二氧化碳气体。有关这个实验的现象和分析正确的是 A．高的蜡烛先熄灭 B．二氧化碳的密度比空气小 C．低的蜡烛先熄灭 D．二氧化碳不可燃、不助燃 【答案】CD 【详解】由于二氧化碳既不能燃烧也不能支持燃烧，同时二氧化碳的密度比空气大，实验中可观察到两支蜡烛自下而上依次熄灭。 故选：CD。 方｜法｜点｜拨 1.物理性质易错点 ‌溶解性‌：二氧化碳‌能溶于水‌（1体积水溶解1体积二氧化碳），但常被误认为“不溶于水”。 ‌密度‌：二氧化碳密度（约1.977g/L）‌大于空气‌（约1.29g/L），这是它用于灭火的关键。 ‌干冰‌：固体二氧化碳（干冰）升华吸热，常用于制冷，但易与冰混淆。 2.化学性质易错点 ‌稳定性‌：二氧化碳在常温常压下‌稳定‌，不易分解，高温下才可能分解。 ‌与水的反应‌：二氧化碳与水反应生成碳酸（使紫色石蕊变红），但干燥的二氧化碳不能使石蕊试纸变红。 ‌与碱的反应‌：二氧化碳能与Ca(OH)₂溶液反应生成碳酸钙和水，常用于检验二氧化碳。 ‌灭火原理‌：灭火既利用其物理性质（密度大），也利用其化学性质（不燃烧、不支持燃烧）。 3.易混概念 ‌毒性‌：二氧化碳本身无毒，但高浓度会导致窒息，常被误认为有毒。 【变式6-1】（24-25八年级上·上海·期末）某实验小组用如图装置探究二氧化碳的性质，说法正确的是 A．省去a处小花也能得到二氧化碳与水反应的性质 B．c处澄清石灰水变浑浊 C．该装置不涉及二氧化碳的物理性质 D．该装置具有一次性完成多个实验的优点 【答案】BD 【详解】A、二氧化碳不能使干燥的紫色石蕊小花变色，二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红，故a处小花不变色，b处小花变红色，因此若省去a的话无法通过对比实验得出结论，选项错误； B、c处二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，澄清石灰水变浑浊，选项正确； C、该装置中，d处蜡烛由下到上依次熄灭，蜡烛熄灭，说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，下层蜡烛先熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大，密度属于物理性质，选项错误； D、该实验可以探究二氧化碳和水的反应，二氧化碳和碱的反应，二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，二氧化碳的物理性质等多个实验，选项正确。 故选BD。 【变式6-2】（25-26八年级上·上海嘉定·月考）根据如图所示装置回答下列有关问题： (1)实验室利用图A装置用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，反应的文字表达式为 。图C装置所示的气体收集方法为 ； (2)某同学用塑料瓶和其他用品制成如上图B装置，其中去底塑料瓶和其相连导管的组合相当于实验室中的 (填一种仪器名称)； (3)二氧化碳用于生产碳酸饮料，利用二氧化碳的性质是 、 ；饮用碳酸饮料时，碳酸受热分解产生二氧化碳从人体内排出，起到降温作用。碳酸受热时反应的文字表达式是 。 (4)下图是验证二氧化碳性质的实验装置，回答下列问题 ①试管A中紫色石蕊花变为红色，使其变红的物质是 (填化学式)，发生反应的文字表达式是 。 ②试管B中发生反应的文字表达式是 。 ③烧杯C中的现象是 ，可证明二氧化碳具有的性质 。 【答案】(1) 向上排空气法 (2)长颈漏斗 (3) 能溶于水 和水反应生成碳酸 (4) 蜡烛自下而上依次熄灭 不可燃不助燃，密度比空气大 【详解】（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气，文字表达式为：；图C装置所示的气体收集方法为向上排空气法，故填：；向上排空气法； （2）其中去底塑料瓶和其相连导管的组合相当于实验室中的长颈漏斗，故填：长颈漏斗； （3）二氧化碳用于生产碳酸饮料，利用二氧化碳能溶于水、和水反应生成碳酸的性质；碳酸不稳定，受热分解生成二氧化碳和水，文字表达式：，故填：能溶于水；和水反应生成碳酸；。 （4）二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性使紫色石蕊花变红，文字表达式：；试管B中二氧化碳和澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水，文字表达式：；二氧化碳密度比空气大，且不可燃不助燃，因此现象为蜡烛自下而上依次熄灭，体现的性质为不可燃不助燃，密度比空气大，故填：；；；蜡烛自下而上依次熄灭；不可燃不助燃，密度比空气大。 题型07 氧气和二氧化碳的用途 【典例7】（24-25八年级上·上海金山·期末）物质的性质决定用途，物质的用途又体现物质的性质。下列关于“物质——用途——性质的说法不正确的是 A．氮气——作保护气——常温下化学性质稳定 B．干冰——制冷剂——能使澄清的石灰水变浑浊 C．氧气——支持可燃物燃烧——助燃性 D．稀有气体——霓虹灯——通电能发出不同颜色的光 【答案】B 【详解】A、氮气化学性质不活泼，可用作保护气，说法正确，不符合题意； B、干冰升华吸热，使周围温度降低，可用作制冷剂，与能使澄清石灰水变浑浊无关，说法错误，符合题意； C、氧气具有助燃性，能支持可燃物燃烧，说法正确，不符合题意； D、稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可用于霓虹灯，说法正确，不符合题意。 故选：B。 方｜法｜点｜拨 1.氧气 ‌易错点‌：氧气能‌助燃‌，但‌不能作燃料‌。它常用于炼钢、气焊和医疗急救，但本身不燃烧。 ‌关键性质‌：支持燃烧，供给呼吸。 焊接或切割金属时使用纯氧代替空气以获得更高的温度。 2.二氧化碳 ‌易错点‌：二氧化碳‌不能供给呼吸‌，但能用于灭火、制汽水和人工降雨。它也不支持燃烧，密度比空气大。 ‌关键性质‌：不燃烧、不支持燃烧，密度大于空气。 【变式7-1】（24-25八年级上·上海·期末）二氧化碳可用来灭火的原因是 A．不可燃，不助燃 B．无色无味 C．密度比空气大 D．能溶于水 【答案】AC 【详解】二氧化碳可用来灭火，是因为二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，密度比空气大。 故选AC。 【变式7-2】氧气有多种用途，下列不属于氧气用途的是___________(填字母)。 A．医疗急救 B．食物防腐 C．航天火箭 D．气焊气割 【答案】B 【详解】A、氧气能供给呼吸，则可用于医疗急救，该选项不符合题意； B、食物与氧气反应会变质，则氧气不能用于食物防腐，该选项符合题意； C、氧气具有助燃性，可用于航天火箭，该选项不符合题意； D、氧气具有助燃性，可用于气焊气割，该选项不符合题意。 故选B。 题型08 碳、氧循环与碳中和 【典例8】（24-25八年级上·上海·期末）关于碳循环和氧循环，下列说法错误的是 A．碳循环和氧循环过程中均发生了化学变化 B．碳循环和氧循环中绿色植物发挥着重要作用 C．碳循环和氧循环分别是指二氧化碳和氧气的循环 D．人类活动在一定程度上影响着自然界的碳循环和氧循环 【答案】C 【详解】A、碳循环和氧循环过程中产生了新物质，均发生了化学变化，故说法正确； B、绿色植物的生长过程中通过光合作用将二氧化碳转化为氧气，对于维持自然界中二氧化碳和氧气的平衡等有重要作用，是碳循环和氧循环中的重要环节，故说法正确； C、碳循环和氧循环分别是指碳元素和氧元素的循环，故说法错误； D、人呼吸作用将氧气转化为二氧化碳，人类生产生活大量使用化石燃料等，也会砍伐及种植树木等，因此人类活动在一定程度上影响着自然界的碳循环和氧循环，故说法正确。 故选C。 方｜法｜点｜拨 1.碳循环 ≠ 氧循环 ✅ ‌碳循环‌：指碳元素在‌无机环境‌（大气CO₂、岩石、化石燃料）与‌生物体‌（有机物）之间循环的过程。 ‌氧循环‌：指氧元素在‌氧气（O₂）‌、‌水（H₂O）‌、‌二氧化碳（CO₂）‌等物质之间通过生物和非生物过程循环。 ‌注意‌：植物在白天同时进行光合作用和呼吸作用，但‌净效果是吸收CO₂、释放O₂‌；晚上只进行呼吸作用，释放CO₂。 3.认为“海洋不参与碳循环” ✅ 海洋吸收大量CO₂，形成碳酸盐，是‌重要碳库‌；海洋酸化就是CO₂过多导致的。 4.碳中和 ≠ 零排放，而是‌排放量 = 吸收量‌，通过植树造林、碳捕捉等技术抵消排放，实现“净零排放”。 5.温室气体 ≠ 污染物； CO₂是‌温室气体‌，不是《环境空气质量标准》中的‌污染物‌（如SO₂、NO₂、PM2.5）。 6.混淆“碳”与“二氧化碳” “减少碳排放” = “减少碳元素” ‌错误！‌ “碳排放”是‌二氧化碳（CO₂）‌的口语化说法，不是指单质碳（C）。 7.认为“碳捕捉是把二氧化碳变成氧气。” ✅ 碳捕捉是‌物理或化学方法吸收CO₂‌，然后封存或利用，‌不是转化成O₂‌。 【变式8-1】如图是自然界中的氧循环图，下列关于自然界中氧循环的说法正确的是 A．氧循环中，呼吸作用和燃烧是消耗氧气的主要途径 B．光合作用在氧循环中起到将氧气转换成二氧化碳的作用 C．可燃物燃烧和缓慢氧化都是氧化反应，但缓慢氧化不会释放能量 D．动植物呼吸作用吸入二氧化碳，呼出氧气，从而维持了大气中氧气的稳定 【答案】A 【详解】A、由图可知，氧循环中，呼吸作用和燃烧是消耗氧气的主要途径，选项正确； B、光合作用在氧循环中起到将二氧化碳转换成氧气的作用，选项错误； C、可燃物燃烧和缓慢氧化都是氧化反应，都会释放能量，选项错误； D、动植物呼吸作用吸入氧气，呼出二氧化碳，选项错误； 故选A。 【变式8-2】“水循环、氧循环和碳循环”是自然界存在的三大重要循环。氧是组成生命物质的基本元素之一，自然界的“氧循环”是生命活动的基本保证。如图是自然界中氧循环简图。下列说法不正确的是 A．图中转化1和转化2都属于缓慢氧化 B．水循环过程中可通过水分子的运动完成水的自身净化、水资源的重新分配 C．水循环是物理变化 D．氧循环有利于维持大气中氧气含量的相对稳定 【答案】A 【详解】A、氧化反应是物质与氧气发生的反应，根据反应快慢和剧烈程度分为剧烈氧化和缓慢氧化；转化1是指植物光合作用，不属于缓慢氧化；转化2是指动植物的呼吸作用，属于缓慢氧化，说法错误，符合题意； B、水循环过程中可通过水分子的运动完成水的自身净化、水资源的重新分配，说法正确，不符合题意； C、水循环为水的三态变化，属于物理变化，说法正确，不符合题意； D、氧循环有利于维持大气中氧气含量的相对稳定，说法正确，不符合题意。 故选：A。 题型09 氧气的工业制法 【典例9】（24-25八年级上·上海·期末）工业上可用分离液态空气的方法制取氧气，该方法的原理是利用氮气和氧气具有不同的 A．熔点 B．沸点 C．密度 D．溶解性 【答案】B 【详解】工业上可用分离液态空气的方法制取氧气，该方法的原理是利用氮气和氧气的沸点不同，故选B。 方｜法｜点｜拨 1. ‌工业制氧原理是物理变化‌ 工业上通过‌分离液态空气法‌制取氧气，利用的是液态氮和液态氧沸点不同（氮气沸点-196℃，氧气-183℃），属于‌物理变化‌，不是化学变化。 ‌易错点‌：常误认为工业制氧是化学变化，其实实验室制氧（如加热高锰酸钾）才是化学变化。 2. . ‌工业制氧的原料与产物‌ ‌原料‌：空气（含21%氧气）。 ‌产物‌：液态氧（贮存在蓝色钢瓶）。 ‌易错点‌：误以为工业制氧需要其他原料，其实空气就是最廉价的来源。 3. ‌膜分离技术制氧‌ 利用‌富氧膜‌在压力下让空气通过，得到含氧量较高的富氧空气。 ‌易错点‌：容易忽略这种新型方法，它也是物理变化，原理与分离液态空气不同。 【变式9-1】空气是工业上制取大量氧气的原料，液态空气中主要组分的沸点见下表，请回答下列问题。 组分 液氮 液氧 液态二氧化碳 沸点/℃ -196.0 -183.0 -78.5 (1)工业上制取氧气是根据液态空气中液氧和液氮的 不同。 (2)将液态空气升温，最先逸出的物质主要是什么？ 【答案】(1)沸点 (2)氮气 【详解】（1）工业上利用氮气和氧气的沸点不同进行分离液态空气制取大量的氧气。 （2）由表格的信息可知：氮气的沸点比氧气的沸点低，把空气降温加压后，先液化的气体是二氧化碳；液化后升高温度，先逸出的气体是氮气。 【变式9-2】下图是以空气和其他原料合成氮肥（）的工业流程。请按要求回答下列问题： (1)步骤①分离空气的原理是利用各组分气体的 （填“沸点”或“熔点”）不同。 (2)常温下,氨气（）是一种无色、有刺激性气味的气体，可用喷水的方法除去泄漏到空气中的氨气，说明氨气具有的物理性质是 。 (3)写出步骤③中发生反应的符号表达式 。 (4)随着工业的发展，排放到空气中的有害气体和烟尘对空气造成了污染，下列物质中，属于空气污染物的是______（双选） A． B． C． D． 【答案】(1)沸点 (2)易溶于水 (3) (4)BD 【详解】（1）空气中各成分的沸点不同，则可以通过控制温度将空气中各成分进行分离，氮气沸点低，先蒸发出来；故应填写：沸点； （2）可用喷水的方法除去泄漏到空气中的氨气，说明氨气易溶于水；故应填写：易溶于水； （3）根据流程图可知步骤③中氨气和氧气在催化剂的作用下加热反应生成一氧化氮和水，反应的符号表达式为：；故应填写：； （4）空气中主要的气体污染物包括SO2、CO、NO2等，二氧化碳无毒，不是污染物。故选BD。 题型10 氧气的实验室制取 【典例10】（24-25八年级上·上海崇明·期末）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：a 。 (2)实验室制取氧气时，若选择B装置作为制取氧气的发生装置，反应文字表达式为 ；若选用高锰酸钾制氧气，则选择的发生装置是 （填序号）。 (3)用装置E收满一瓶氧气后，向瓶中注水排出瓶中气体，水应从 （选填①或②）端进入。 【答案】(1)长颈漏斗 (2) A (3)① 【详解】（1）仪器a的名称是长颈漏斗； （2）装置B为固液常温型发生装置，则实验室选择装置B制取氧气的原理是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，文字表达式为； 用高锰酸钾制取氧气的原理是高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，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，即装置A； （3）用装置E收满一瓶氧气后，向瓶中注水排出瓶中气体，由于氧气的密度比水小，所以水从①端进入； 方｜法｜点｜拨 1、实验操作顺序易错 ‌先固定装置再放酒精灯‌：比如铁架台固定好再放酒精灯，顺序反了容易导致装置不稳或加热不均。 ‌先移导管后熄灯‌：实验结束先撤导管再熄酒精灯，防止水倒吸炸裂试管。 2、装置细节易错 ‌试管口略向下倾斜‌：防止冷凝水回流炸裂试管。 ‌导管稍露橡皮塞‌：方便气体排出，但别太长影响操作。 ‌高锰酸钾制氧加棉花‌：防止粉末进入导管堵塞。 3、药品与现象易错 ‌药品平铺试管底‌：受热均匀，避免局部过热。 ‌排水法收集时机‌：气泡连续均匀冒出再收集，避免混入空气。 ‌铁丝燃烧瓶底留水或沙‌：防止高温熔化物溅落炸裂瓶底。 4、概念理解易错 ‌催化剂选择‌：过氧化氢制氧可用硫酸铜或氧化铁，不限于二氧化锰。 ‌二氧化锰不一定是催化剂‌：比如高锰酸钾制氧中是生成物。 ‌收集方法‌：排水法收集的氧气较纯净，但含较多水蒸气；向上排空气法收集的氧气较干燥，但纯度较低。 ‌操作顺序‌：实验结束时，应先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水倒吸炸裂试管。 ‌验满方法‌： 排水集气法：当气泡从集气瓶口冒出时，说明氧气已收集满。 向上排空气集气法：将带火星的木条靠近集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满。 【变式10-1】（24-25八年级上·上海闵行·期末）用如图装置制取氧气，说法正确的是 A．该装置的优点是可以控制反应的速率 B．分液漏斗末端要液封 C．导管伸入集气瓶底部是因为氧气密度比空气大 D．集气瓶口放置毛玻璃片是减少氧气逸散到空气中 【答案】AD 【详解】A、该装置的优点是能通过分液漏斗控制液体药品的滴加速率，从而控制反应速率，说法正确，符合题意； B、该装置中分液漏斗末端不需要液封，说法错误，不符合题意； C、导管伸入集气瓶底部是为了将装置内的空气排尽，收到较纯的氧气，说法错误，不符合题意； D、集气瓶口放置毛玻璃片是减少氧气逸散到空气中，说法正确，符合题意。 故选：AD。 【变式10-2】（24-25八年级上·上海·期末）化学实验中常常有许多“先后”之分，如果先后顺序错误，可能会导致实验失败，甚至产生严重后果。下列有关用高锰酸钾制氧气并用排水法收集的实验中，先后顺序正确的是 A．检查装置气密性时，先将导管伸入水中，再用手紧握试管的外壁 B．先将高锰酸钾装入试管，再检查装置的气密性 C．加热时先对试管进行均匀加热，再对准药品部位进行集中加热 D．实验完毕后，先熄灭酒精灯，再把导管移出水面 【答案】AC 【详解】A、检查装置的气密性：先把导管放入水中，再用手握住试管外壁，水中出现气泡，证明装置不漏气，故A正确； B、制取气体时，都要先检查装置的气密性，然后再装药品，否则会浪费药品，故B错误； C、加热试管先预热，再对准有药品的部位集中加热，以防试管炸裂，故C正确； D、做该实验时如果先撤酒精灯，则会使导管内温度降低，压强变小而把水到吸入试管引起试管炸裂，故D错误。 故选AC。 题型011 二氧化碳的实验室制取 【典例11】（24-25八年级上·上海崇明·期末）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： (4)实验室制取二氧化碳时，与B相比，选用C装置的优点是 ；反应文字表达式为 ；选择的收集装置是 （选填“D”或“F”或“G”），验满方法是 。 【答案】 (4) 可以控制反应速率 F 将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明二氧化碳已收集满 【详解】 （4）装置C能通过分液漏斗控制液体药品的滴加速率，从而控制反应速率，因此实验室制取二氧化碳时，与B相比，选用C装置的优点是可以控制反应速率； 实验室制取二氧化碳的原理是碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，文字表达式为； 二氧化碳密度比空气大、能溶于水且与水反应，应采用向上排空气法收集，即装置F；验满方法是将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明二氧化碳已收集满； 方｜法｜点｜拨 1、药品选择 ‌不能用浓盐酸‌：会挥发出HCl气体，影响CO₂纯度。 ‌不能用稀硫酸‌：生成的CaSO₄微溶，会覆盖在石灰石表面，阻止反应。 ‌不能用碳酸钠粉末或大理石粉末‌：反应太快，不利于收集。 2、装置操作 ‌长颈漏斗要伸入液面以下‌：防止气体从漏斗逸出。 ‌导气管不能伸入太长‌：不利于气体排出。 ‌验满方法‌：用燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭即满，不能伸入瓶内。 3、气体处理 ‌制得的气体常混有杂质‌：如HCl气体和水蒸气。 4、其他注意事项 ‌实验前检查气密性‌：确保装置不漏气。 ‌先放石灰石，后加稀盐酸‌：操作顺序不能错。 ‌用向上排空气法收集‌：因为CO₂密度比空气大。 【变式11-1】（24-25八年级下·上海金山·期末）实验室制气体，最适宜的一组药品是 A．石灰石和稀硫酸 B．石灰石和稀盐酸 C．碳燃烧 D．木炭和氧化铜 【答案】B 【详解】A、石灰石主要成分是碳酸钙，碳酸钙与稀硫酸反应生成硫酸钙、水和二氧化碳，硫酸钙微溶于水，会覆盖在石灰石表面，阻碍反应持续进行，导致反应速率下降甚至停止，不适合实验室制取二氧化碳，不符合题意； B、石灰石主要成分是碳酸钙，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，氯化钙易溶于水，不会阻碍反应，且反应速率适中，便于控制，适合实验室制取二氧化碳，符合题意； C、碳燃烧生成二氧化碳，不完全燃烧会生成一氧化碳，导致气体不纯，此外，燃烧反应速率难以控制，不适合实验室制取二氧化碳，不符合题意； D、木炭与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，需要高温条件，操作复杂，不适合实验室制取二氧化碳，不符合题意。 故选：B。 【变式11-2】（24-25八年级上·上海金山·期末）二氧化碳的实验室制取和检验等的部分实验操作如图所示，错误的是 A．检查气密性 B．倾倒稀盐酸 C．检验是否集满 D．检验二氧化碳 【答案】C 【详解】A、检查装置的气密性：将导管置于水中，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，图中操作正确，不符合题意； B、倾倒液体时，瓶塞应倒放，瓶口应紧挨试管口，标签应朝向手心处，图中操作正确，不符合题意； C、二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，二氧化碳验满：将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明已经集满，不能伸入集气瓶内部，图中操作错误，符合题意； D、二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，能使澄清石灰水变浑浊，可用澄清石灰水检验二氧化碳，不符合题意。 故选C。 题型12 实验室制取气体的一般思路和方法 【典例12】（24-25八年级上·上海静安·期末）实验室制备气体是初中化学重要的活动。 ①选择药品。下图适合实验室制取二氧化碳且操作正确的是 （选填编号）。 ②制取装置如右图所示 i加入盐酸的量应在 （选填“x”“y”或“z”）处。 ⅱ请写出证明二氧化碳集满的方法 。 ③比较发生装置A和G，有关说法正确的是 （选填编号）。 A．都能随时控制滴加液体的量         B．都适用于常温下的反应 C．都只能制备密度比空气大的气体     D．都是反应过程中装置内气体压强大于外界大气压 【答案】 D y 将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明二氧化碳已收集满 BD 【详解】①实验室制取二氧化碳的原理是碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，应选用块状碳酸钙，不选用碳酸钙粉末是因为碳酸钙粉末与稀盐酸的反应速率快，不利于收集二氧化碳，则取用块状碳酸钙时，应先使锥形瓶横放，用镊子夹取块状碳酸钙放在锥形瓶口，再把锥形瓶慢慢地竖立起来，使药品缓缓地滑到试管底部，以免打破锥形瓶，故适合实验室制取二氧化碳且操作正确的是D； ②加入盐酸的量应在y处，以形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗逸出；证明二氧化碳集满的方法：将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明二氧化碳已收集满； ③ A、A、G装置均为固液常温型发生装置，其中A装置的优点是可以通过分液漏斗控制液体药品的滴加，从而控制反应速率，G装置的优点是便于添加液体药品，说法错误，不符合题意； B、A、G装置均为固液常温型发生装置，都适用于常温下的反应，说法正确，符合题意； C、A、G装置均为固液常温型发生装置，能制备密度比空气大或比空气小的气体，说法错误，不符合题意； D、A、G装置均为固液常温型发生装置，都是反应过程中装置内气体压强大于外界大气压，说法正确，符合题意。 故选：BD。 方｜法｜点｜拨 核心思路‌：先看反应物状态和条件选发生装置，再根据气体密度和溶解性选收集方法，最后验满和检验。 1、发生装置选择 ‌固固加热型‌：如高锰酸钾制氧气，试管口略向下倾斜，防冷凝水倒流。 ‌固液常温型‌：如过氧化氢制氧气，长颈漏斗末端要浸入液面，防气体泄漏。 ‌易错点‌：长颈漏斗没形成液封，气体会从漏斗逸出。 2、收集方法选择 ‌排水法‌：适用于难溶于水的气体（如O₂、H₂），导管口刚露出瓶口即可。 ‌排空气法‌：向上排空气法：密度＞空气（如CO₂）；向下排空气法：密度＜空气（如H₂、NH₃）。 ‌易错点‌： 氨气（NH₃）密度比空气小，若用向上排空气法，气体会从瓶口跑掉。 排水法收集时，集气瓶没装满水或瓶口有气泡，会导致气体不纯。 3、口诀记忆 ‌发生装置‌：“固固加热选A，固液常温选B，长颈漏斗要液封”。 ‌收集方法‌：“排水法看溶解性，排空气法看密度，向上向下要分清”。 【变式12-1】常温常压下在实验室收集NH3(气体)，与选择收集方法有关的信息是 A．NH3的密度 B．NH3在水中的溶解性 C．空气的密度 D．NH3的质量 【答案】ABC 【详解】收集方法的选择是根据：难溶于水或不易溶于水用排水法收集，密度比空气大用向上排空气法收集，密度比空气小用向下排空气法收集，故选ABC。 【变式12-2】根据下列装置图填空： (1)仪器①的名称是 。 (2)实验室制取气体时，组装好仪器后，应先 ，再添加药品。装置B中用分液漏斗而不用长颈漏斗的优点是 。 (3)实验室选择气体发生装置时，应考虑的因素是 、 。实验室若用石灰石(固体)和稀盐酸(液体)制取并收集二氧化碳时，应选用的发生装置是 (选填装置序号)。已知二氧化碳的密度比空气大且能溶于水，则所选用收集的装置是 。 (4)已知氨气的密度比空气小，且极易溶于水。实验室常用加热氢氧化钙固体和氯化铵固体的方法制取氨气，要制取并收集氨气，所选用的发生装置是 ，收集的装置是 。 【答案】 酒精灯 检验装置的气密性 可通过分液漏斗控制药品的滴加速率，从而控制反应速率； 反应物的状态 反应发生的条件 B C A D 【详解】（1）由图可知，仪器①的名称是酒精灯； （2）实验室制取气体时，组装好仪器后，应先检查装置的气密性，再添加药品，防止浪费药品； 装置B中用分液漏斗而不用长颈漏斗的优点是：可通过分液漏斗控制药品的滴加速率，从而控制反应速率； （3）实验室选择气体发生装置时，应考虑的因素是：反应物的状态、反应条件； 实验室若用石灰石(固体)和稀盐酸(液体)制取并收集二氧化碳，该反应属于固液不加热反应，发生装置应选B； 已知二氧化碳的密度比空气大且能溶于水，可用向上排空气法收集，则所选用收集的装置是C； （4）实验室常用加热氢氧化钙固体和氯化铵固体的方法制取氨气，该反应属于固体加热反应，发生装置应选A； 氨气的密度比空气小，且极易溶于水，可用向下排空气法收集，收集装置可选D。 题型013 催化剂和催化作用 【典例13】（24-25八年级上·上海普陀·期末）某小组同学学习了双氧水制取氧气，有了新的想法，设计了如下实验 实验一：探究质量分数、溶液pH、温度对反应速率的影响 设计如下表实验方案： 实验序号 质量分数/% pH 温度/℃ 每分钟气泡数 1 20 5 20 2 20 6 20 3 20 11 20 4 15 11 25 5 A 11 B (1)通过实验1~3可以得出 对反应速率的影响。 (2)A、B的值分别为15、20，还可以是A= ；B= 。 实验二：探究制取氧气的适宜催化剂 查阅资料：双氧水在催化分解过程中会放出热量。 实验方案如下： Ⅰ．用、、、四种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合，滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球，备用。 Ⅱ．取30粒含的海藻酸钠微球，采用左下图装置进行实验。改用其他三种微球，分别重复上述实验，得到右下图的锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。 (3)每次实验时，海藻酸钠微球数应相同的原因 。 (4)用含的海藻酸钠微球进行实验，60s时压强瞬间回落，其可能原因是 。 (5)请你预测在300s(反应恰好结束)后对应曲线如何变化___________。 A．缓慢下降后保持不变 B．持续缓僈下降 C．略有上升后保持不变 D．保持数值不变 (6)从实验曲线看，催化效果较好、反应温和的催化剂是 。 【答案】(1)溶液pH (2) 20 25 (3)便于对比 (4)取下橡皮塞 (5)A (6) 【详解】（1）1～3实验中，过氧化氢溶液质量分数、温度都相等，溶液pH不同，则通过实验1~3可以得出溶液pH对过氧化氢分解速率的影响。 （2）A、B的值分别为15、20（探究温度不同对反应速率的影响），A、B的值还可以是20、25（探究质量分数对反应速率的影响）等。 （3）每次实验时，海藻酸钠微球数应相同的原因是便于对比，形成对照。 （4）用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验，60s时压强瞬间回落，其原因是取下橡皮塞。 （5）过氧化氢的分解反应是放热反应，在300s（反应结束）后，反应停止，气体不再增加，温度会逐渐降低，则对应的曲线应先缓慢下降后保持不变，即曲线变化如A。 （6）从实验曲线看，利用二氧化锰时反应速率太快，Fe2O3、Cr2O3时反应速率太慢，因此利用催化效果较好、反应温和的催化剂是CuO。 方｜法｜点｜拨 1.‌催化剂不唯一‌ 比如过氧化氢分解，除了二氧化锰，氧化铜、红砖粉也能催化。 2.‌“改变”包括加快和减慢‌ ‌化学性质不变，物理性质可能变。‌ 二氧化锰催化氯酸钾时，块状变粉末，物理性质变了，但化学性质没变。 3.‌催化剂不增加生成物质量‌ 它只改变速率，不影响产物多少。 比如用过氧化氢制氧气，加二氧化锰不会让氧气变多。 4.‌催化剂可能参与反应 【变式13-1】（24-25八年级上·上海·期末）关于催化剂，说法正确的是 A．加入催化剂越多，得到的产物越多 B．二氧化锰可作任何反应的催化剂 C．催化剂只能改变化学反应速率 D．没有催化剂就不能进行化学反应 【答案】C 【详解】A、催化剂只能改变反应速率，不能改变生成物的质量，选项错误； B、不同的催化剂适用于不同的化学反应，二氧化锰并不能适用于任何化学反应，选项错误； C、催化剂只能改变化学反应速率，而本身质量和化学性质不变，选项正确； D、没有催化剂反应也可以进行，只是反应速率不同，选项正确； 故选C。 【变式13-2】（24-25八年级上·上海·期末）两份等浓度的过氧化氢溶液，一份加入二氧化锰，另一份加入相同质量的氧化铁，产生氧气的质量随反应时间的变化关系如图所示，已知氧化铁也可以作为过氧化氢分解的催化剂。下列说法中正确的是 A．氧化铁的催化效果比二氧化锰好 B．反应后氧化铁和二氧化锰的质量都减少 C．两份过氧化氢溶液的初始质量不相同 D．反应停止后，向试管中再加入过氧化氢溶液仍然产生气泡 【答案】CD 【详解】A、由图可知，加二氧化锰的过氧化氢溶液反应速率快，故二氧化锰的催化效果比氧化铁好，故A不符合题意； B、在该反应中，氧化铁和二氧化锰均是催化剂，反应后，氧化铁和二氧化锰的质量不变，故B不符合题意； C、由图可知，最后生成氧气的质量不同，故两份过氧化氢溶液的初始质量不相同，故C符合题意； D、氧化铁和二氧化锰是催化剂，化学反应前后，催化剂的质量和化学性质不变，故反应停止后，向试管中再加入过氧化氢溶液，产生大量气泡，故D符合题意。 故选CD。 题型014 简易供氧器 【典例14】（24-25八年级上·上海闵行·期末）化学兴趣小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。图甲为供氧器的工作原理，说法正确的是 A．制氧剂只能是过氧化氢溶液和二氧化锰 B．反应后，反应仓内水的质量增大 C．过滤仓中水的作用是控制反应速率 D．图乙的作用相当于过滤仓，则a管与病人的氧气罩相连 【答案】BD 【详解】A、制氧剂不一定只能是过氧化氢溶液和二氧化锰，其他能产生氧气的物质组合也可以，只要是反应物是固体与液体混合，反应条件是不需加热，故A错误； B、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下反应生成水和氧气，所以反应后，反应仓内水的质量增大，故B正确； C、过滤仓中水的作用是对氧气进行加湿，还可以根据过滤仓水中气泡的多少，观察氧气的输出速率，而不是控制反应速率，故C错误； D、氧气密度比水小，则氧气应从b导管进入，a导管导出，这样可以保证氧气经过水的加湿后再被病人吸入，则a管应与病人的氧气罩相连，故D正确。 故选BD。 方｜法｜点｜拨 1、核心知识‌ ‌制氧原理‌：常用过氧化氢分解（2H₂O₂ → 2H₂O + O₂↑）或氯酸钾加热（2KClO₃ → 2KCl + 3O₂↑）。 ‌供氧剂选择‌：过氧化钙（CaO₂）适合持续供氧，过氧化钠（Na₂O₂）反应较快。 2、实践步骤‌ ‌设计‌：根据需求选择制氧剂，设计装置（如反应仓、加湿过滤仓）。 ‌制作‌：用塑料瓶、输液管等材料组装，注意密封和导氧管连接。 ‌测试与优化‌：检查供氧效果，调整制氧剂用量或装置结构。 3、改进供氧器性能的实用方法‌ ‌优化制氧剂‌：比如用‌过碳酸钠‌替代过氧化氢，它产氧量更高、更稳定，20分钟内产氧量明显优于过氧化氢。 ‌改进装置设计‌： ‌观察窗‌：方便实时监测气泡和氧气生成速率。 ‌过滤仓‌：除了过滤杂质，还能增加湿度、降低温度，提升舒适度。 【变式14-1】（24-25八年级上·上海·期末）在跨学科实践活动中，某探究小组同学通过右图的自制“制氧机”利用过碳酸钠、水和二氧化锰制备O2。发生装置是 （填“M”或“N”）；M瓶中水的作用是 写一条。 【答案】 N 通过气泡观察生成氧气的速率 【详解】过碳酸钠、水和二氧化锰制备O2，发生装置是N，M瓶中水的作用是通过气泡观察生成氧气的速率。 【变式14-2】某学习团队将自制的供氧器在1.0版基础上迭代优化为2.0版(如图)。 ①1.0版制氧机装入适量试剂后，盖紧瓶盖；当观察到导管口有 可得到较纯净氧气。 ②比较2.0版优于1.0版的优点有 (写一点)。 【答案】连续均匀气泡冒出 所占空间小，方便携带 【详解】①一开始排出的是空气，等导管口有连续均匀气泡冒出时是纯净的氧气。 ②比较2.0版优于1.0版的优点有所占空间小，方便携带。 期末基础通关练（测试时间：10分钟） 1．（24-25八年级上·上海金山·期末）有关氧气的说法正确的是 A．氧气是一种可燃物 B．物质与氧气发生的反应都属于氧化反应 C．液氧是一种混合物 D．水中溶解的氧气能供给鱼虾呼吸，因此氧气易溶于水 【答案】B 【详解】A、氧气是助燃物，不可燃，A错误； B、物质与氧气的反应都属于氧化反应，B正确； C、液氧只含有氧气一种物质，是纯净物，不是混合物；C错误， D、鱼虾等能在水中生存，是由于氧气能在水中溶解，不是易溶于水，D错误。 故选B。 2．（25-26八年级上·上海·期末）小红利用如图所示装置和试剂进行实验，下列有关该实验的分析错误的是 A．由于反应时快速产生氧气，使得集气瓶内压强不断增大，充气气球会变小，红墨水会左移 B．实验中的反应物是过氧化氢和二氧化锰 C．小红多次重复该实验来获得普遍规律，实验中的二氧化锰可以重复利用 D．装有过氧化氢溶液的仪器是分液漏斗，通过控制滴加液体速率从而得到平稳气流 【答案】B 【详解】A、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下快速分解产生氧气，使集气瓶内压强增大，充气气球受压强影响会变小，红墨水会左移，故不符合题意； B、实验中过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，反应物是过氧化氢，二氧化锰是催化剂，不是反应物，故符合题意； C、二氧化锰是催化剂，在化学反应前后质量和化学性质不变，所以可以重复利用，多次重复实验能获得普遍规律，故不符合题意； D、装有过氧化氢溶液的仪器是分液漏斗，分液漏斗可控制滴加液体的速率，从而控制反应的快慢，故不符合题意。 故选B。 3．（25-26八年级上·上海闵行·月考）探究氧气的性质 (1)木炭在图B中燃烧比在图A中燃烧剧烈的原因是 ；图C的实验目的是 。 (2)图D中将铁丝绕成螺旋状，目的是 。 (3)图E中集气瓶底少量水的作用是 。 (4)氧气和很多物质发生反应时，呈现出奇妙的现象，下列实验现象描述正确的是___________。 A．在空气中点燃镁条，发出耀眼的白光，生成白色固体氧化镁 B．将红热的铁丝放在空气中，剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 C．磷在空气中燃烧，生成大量白雾 D．木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量。 【答案】(1) 图B中氧气的含量大 检验木炭燃烧有二氧化碳生成 (2)增大铁丝受热面积以及与氧气的接触面积 (3)防止铁丝燃烧生成的高温熔融物溅落使瓶底炸裂 (4)D 【详解】（1）氧气的浓度越大物质燃烧越剧烈，故木炭在图B中燃烧比在图A中燃烧剧烈的原因是图B中氧气的含量大；木炭燃烧产生二氧化碳气体，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故图C的实验目的是检验木炭燃烧有二氧化碳生成； （2）将铁丝绕成螺旋状，目的是增大铁丝受热面积以及与氧气的接触面积； （3）图E中集气瓶底少量水的作用是防止铁丝燃烧生成的高温熔融物溅落使瓶底炸裂； （4）A、在空气中点燃镁条，发出耀眼的白光，生成白色固体，现象中不能描述生成物的物质名称，A错误； B、铁丝放在空气中不能燃烧，B错误； C、磷在空气中燃烧，生成大量白烟，C错误； D、木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，D正确。 故选D。 4．（25-26八年级上·上海·期末）空气是混合物，含有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳、水蒸气、灰尘等多种物质。 (一)请用这些物质进行填空。 (1)汽车碰撞后安全气囊中会迅速反应，生成一种空气中含量最多的气体，该气体是 。 (2)饼干放在空气中一段时间后逐渐变软是因为空气中有 。 (3)亮丽多彩的霓虹灯中填充的气体是 。 (二)为测定空气中氧气体积分数，设计如图实验。 (4)该燃烧反应的文字表达式是 。 (5)冷却至室温后打开止水夹观察到水倒流入试剂瓶中，原因是 （不定项）。 A．红磷减少 B．集气瓶内压强变小 C．空气的压强增大 D．氧气减少了 【答案】(1)氮气 (2)水蒸气 (3)稀有气体 (4) (5)BD 【详解】（1）汽车碰撞后安全气囊中会迅速反应，生成一种空气中含量最多的气体，氮气是空气中含量最多的气体，故该气体是氮气； （2）饼干放在空气中一段时间后逐渐变软是因为空气中有水蒸气； （3）稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可用于填充霓虹灯； （4）红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，文字表达式为； （5）红磷燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷固体，使得集气瓶内气体减少，压强减小，则反应结束冷却至室温后打开止水夹，能观察到烧杯中的水倒吸入集气瓶中，故选：BD。 5．（24-25八年级上·上海·期末）2023年9月，第19届亚运会在杭州举行，这是史上首届贯彻“碳中和”理念的亚运会。 (1)“碳中和”中的“碳”是指二氧化碳，该气体过度排放会引起的环境问题是 (2)下图是自然界碳循环简图，请回答： ①矿物燃料含碳元素，写出木炭燃烧的文字表达式： ②海水吸收二氧化碳时，发生反应的文字表达式： ；其生成物会使紫色石蕊溶液变 色。 (3)本届亚运会主火炬塔采用废碳再生的“绿色零碳甲醇”作为燃料，甲醇是由焦炉气中的氢气与工业尾气中的二氧化碳在高温和催化剂的条件下合成的，同时还生成水，请写出这个反应的文字表达式 (4)“低碳”生活是一种生活态度，也是一种生活理念。请写出生活中践行“低碳”生活理念的一条具体措施 。 【答案】(1)温室效应 (2) 碳＋氧气 二氧化碳 红 (3) (4)乘坐公共交通工具出行 【详解】（1）“碳中和”中的“碳”是指二氧化碳，该气体过度排放会引起的环境问题是：温室效应； （2）①木炭燃烧生成二氧化碳，该反应的文字表达式为：碳＋氧气 二氧化碳； ②海水吸收二氧化碳时，二氧化碳和水反应生成碳酸，该反应的文字表达式为：； 碳酸显酸性，能使紫色石蕊溶液变为红色； （3）甲醇是由焦炉气中的氢气与工业尾气中的二氧化碳在高温和催化剂的条件下合成的，同时还生成水，该反应的文字表达式为：； （4）生活中践行“低碳”生活，可以乘坐公共交通工具出行等，减少化石燃料的使用，减少二氧化碳的排放。 6．化学活动小组为探究二氧化碳的性质设计了如图所示的实验装置。 (1)若要证明b处二氧化碳与水发生反应，可在a处放置 做对照实验。 (2)写出c处发生反应的符号表达式 。 (3)烧杯里铁皮架的上下层各放置了一根燃着的蜡烛，根据实验现象，推断二氧化碳具有哪些性质？ 【答案】(1)干燥的紫色石蕊纸花 (2)CO2＋ →CaCO3 +H2O (3)密度大于空气，不可燃、不助燃 【详解】（1）若要证明b处二氧化碳与水发生反应生成碳酸使紫色石蕊溶液变红，可在a处放置干燥的紫色石蕊纸花做对照实验，如果a处不变红，b处变红，说明二氧化碳不能使紫色石蕊变红，即可证明二氧化碳能与水发生反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红色； （2）澄清石灰水的主要成分为氢氧化钙，氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙与水，c处发生反应的符号表达式为：CO2＋ →CaCO3 +H2O； （3）烧杯里铁皮架的上下层各放置了一根燃着的蜡烛，实验过程中可观察到的现象是蜡烛自下而上熄灭，由此推断二氧化碳具有密度大于空气，不可燃、不助燃的性质； 7．如图是实验室常见的制取气体的装置： (1)写出标号③仪器名称： 。 (2)给固体加热时，试管口略向下倾斜是为了防止 。 (3)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取并收集一瓶较纯净氧气时，应选择的实验装置是 (填字母)。 (4)用A装置制取氧气的文字表达式 。 (5)装置C与装置B比较，装置C的主要优点是 。 【答案】(1)水槽 (2)冷凝水倒流使热的试管炸裂 (3)BF/CF (4) (5)能控制化学反应速率（合理即可） 【详解】（1）据图可知，标号③仪器名称是：水槽； （2）加热固体可能生成水，固体中也可能含有水，受热变成水蒸气后到试管口温度降低冷凝为水，水如果流到试管底可能造成试管受热不均炸裂。所以试管口应略向下倾斜的原因是防止冷凝水倒流使试管炸裂； （3）实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，属于固液常温型，所以应该选择B或C装置来制取；用排水法收集的气体比较纯净，氧气不易溶于水，可用排水法收集，即收集装置为F； （4）装置A属于固体加热型，试管口放有一团棉花，采用的加热高锰酸钾的方法，高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式为：； （5）装置C中，可通过分液漏斗控制液体的滴加速度，进而控制反应速率。 8．（25-26八年级上·上海·期末） (1)实验室常用高锰酸钾制取氧气，发生装置应选 （填A—F），选择该装置的原因是 ，该装置有一处需要改进的是 。 (2)收集较纯净的氧气可选用 （填A—F）装置，实验结束后，测得收集到的氧气浓度明显偏低，原因可能是 。（写1点） (3)若用盛满水的G装置收集氧气，应将气体从 （填“m”或“n”）管处通入。 (4)甲同学欲收集体积分数为50%的氧气：先将集气瓶中注入50%体积的水（如图所示），然后用排水法收集氧气。你是否认同他的做法，理由是 。 【答案】(1) C 反应物是固体，反应条件是加热（合理即可） 试管口放一团棉花 (2) F 集气瓶中未装满水（合理即可） (3)n (4)不认同；空气中含有21%的氧气，实际收集的氧气体积分数为50%+50%×21%=60.5%（合理即可） 【详解】（1）高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，发生装置应选C，因为反应物是固体，反应条件是加热；该装置需要改进的一处是在试管口塞一团棉花，防止加热时粉末状物质进入导管； （2）用排水法（F装置）可收集较纯净的氧气； 实验结束后，测得收集到的氧气浓度明显偏低，原因可能是未等气泡连续均匀冒出就开始收集（或集气瓶未装满水等）； （3）若用盛满水的G装置收集氧气，因为氧气不易溶于水且密度比水小，所以氧气应从n管处通入； （4）不认同该同学的做法，因为集气瓶中注入50%体积的水，用排水法收集氧气，最终收集到的纯氧的体积分数不是50%，因为空气中含有21%的氧气，实际收集的氧气体积分数为50%+50%×21%=60.5%。 期末重难突破练（测试时间：10分钟） 1．某小组使用数据采集器进行“铁丝在氧气中燃烧”的实验，集气瓶内氧气的体积分数随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．反应生成氧化铁 B．瓶中放少量水，用于吸收有毒物质 C．开始采集数据时，集气瓶内是纯净的氧气 D．铁丝停止燃烧时，瓶内氧气未耗尽 【答案】D 【详解】A、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，不符合题意； B、瓶中放少量水，能够防止铁燃烧形成的高温熔融物溅落炸裂集气瓶，不符合题意； C、如图所示，开始采集数据时，氧气体积分数是80%，瓶内不是纯净的氧气，不符合题意； D、铁丝停止燃烧时，瓶内氧气未耗尽，剩余氧气体积分数大于20%，符合题意。 故选：D。 2．用“W”形玻璃管进行微型实验：将注射器的过氧化氢溶液推入管中与二氧化锰接触。下列说法错误的是 A．反应后，二氧化锰的质量不变 B．若a处粉末是红磷，观察到有白雾生成 C．若a处粉末是硫，则b处需接上尾气处理装置，以吸收有害气体 D．用“W”形玻璃管进行实验可以节约药品 【答案】B 【详解】A、二氧化锰作催化剂，可以加快过氧化氢分解速率，二氧化锰的质量在反应前后不变，该选项说法正确； B、若a处粉末是红磷，红磷燃烧有白烟生成，不能生成白雾，该选项说法错误； C、若a处粉末是硫粉，b处应接有尾气处理装置，是因为硫燃烧生成二氧化硫，二氧化硫有毒，扩散到空气中污染环境，该选项说法正确； D、用微型装置“W”形玻璃管进行实验可以节约试剂、减少污染，该选项说法正确。 故选B。 3．（25-26八年级上·上海金山·月考）某同学在实验室制取氧气，利用收集的几瓶氧气分别做氧气的性质实验。 (1)如图1所示，将带火星的木条分别迅速伸入甲、乙两个装满氧气的集气瓶中，观察到木条复燃，且在甲中燃烧比在乙中燃烧更旺。 上述实验说明了氧气具有的性质是： 、 。 (2)如图2所示，木炭在氧气中燃烧的现象是 ，该反应的文字表达式为 。 (3)夹持细铁丝和木炭的仪器叫_____。 A．试管夹 B．镊子 C．燃烧匙 D．坩埚钳 (4)如图3所示铁丝在氧气中剧烈燃烧， 、生成 色固体。该反应的文字表达式为 ，加入瓶底部的水的作用是 。 【答案】(1) 助燃性 密度比空气大 (2) 发出白光，放出热量 (3)D (4) 火星四射 黑 防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底 【详解】（1）将带火星的木条分别迅速伸入甲、乙两个装满氧气的集气瓶中，观察到木条复燃，说明氧气具有助燃性，木条在甲中燃烧比在乙中燃烧更旺，说明甲中氧气浓度大，说明氧气的密度比空气大，集气瓶口朝下时，氧气更易扩散到空气中； （2）木炭在氧气中燃烧的现象是：发出白光，放出热量； 木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，该反应的文字表达式为：； （3）夹持细铁丝和木炭的仪器叫坩埚钳。 故选D； （4）铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体； 铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，该反应的文字表达式为：； 铁丝在氧气中燃烧放出大量的热，故集气瓶底部加入水的作用是：防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底。 4．空气是一种用途很多的自然资源，可用于工业上制取氧气，其流程如图。 【查阅资料】氧气的沸点是-183℃，氮气的沸点是-196℃。 (1)操作1的名称是蒸发，要达到将氮气与氧气分离的目的，温度t的范围是 。 (2)如果将燃着的木条置于盛满液态空气的容器口，观察到的现象是木条 （填“熄灭”或“燃烧更旺”）。 (3)工业上制取氧气属于 （填“物理”或“化学”）变化。 (4)储存在蓝色钢瓶中的“工业液氧”是 （填“纯净物”或“混合物”）。 (5)工业上不使用过氧化氢或高锰酸钾分解制取氧气的原因是 。 【答案】(1)大于等于-196℃且小于-183℃ (2)熄灭 (3)物理 (4)混合物 (5)原料成本太高(合理即可) 【详解】（1）氧气的沸点是-183℃，氮气的沸点是-196℃，要达到将氮气与氧气分离，温度应达到氮气的沸点，低于氧气的沸点，这样氮气可分离出来，故温度范围为：大于等于-196℃且小于-183℃； （2）如果将燃着的木条置于盛满液态空气的容器口，氮气的沸点低，氮气先分离出来，氮气不燃烧、不支持燃烧，故观察到木条熄灭； （3）工业制取氧气，是利用液氮和液氧沸点的不同，将其分离，无新物质生成，属于物理变化； （4）储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是由氧气和稀有气体等混合而成，属于混合物； （5）过氧化氢或高锰酸钾分解制取氧气的成本太高，则工业上不使用这些方法制取氧气。 5．下图是有关二氧化碳性质探究相关实验，分析并回答有关问题。 (1)实验一探究二氧化碳的溶解性：图1中，向密闭装置中加入一定体积的水，并用压强传感器测定装置内压强变化，分析a点压强和b点压强相等的原因 。 (2)实验二将干燥的石蕊纸花放入一瓶干燥的二氧化碳中，观察到纸花不变红，得出的结论是 。 (3)结合实验二和实验三中石蕊溶液通入二氧化碳前、后颜色变化，通过证明 生成从而证明二氧化碳能与水反应。 【答案】(1)a点处活塞推入，气体被压缩，压强增大，随后CO2溶于水，气体减少，气压变小，使a、b两点压强相等。 (2)CO2不能使紫色石蕊变红 (3)有新物质 【详解】（1）从a到b的过程中，活塞推入，气体被压缩，压强迅速增大，随后CO2溶于水，气体减少，气压又变小，因此a、b两点压强相等，故填：a点处活塞推入，气体被压缩，压强增大，随后CO2溶于水，气体减少，气压变小，使a、b两点压强相等。 （2）干燥的石蕊纸花放入一瓶干燥的二氧化碳中，观察到纸花不变红，可知CO2不能使紫色石蕊变红。故填：CO2不能使紫色石蕊变红。 （3）实验二说明CO2不能使紫色石蕊变红，实验三中石蕊溶液通入二氧化碳前没有变红，说明水不能使紫色石蕊变红，通入CO2后溶液变红，说明CO2与H2O反应产生了新物质使紫色石蕊变红，故填：有新物质。 6．某化学实验小组用如图所示的装置进行二氧化碳的收集和性质的验证实验。 (1)写出图中仪器的名称：① 。 (2)已知装置E中的液体是紫色石蕊溶液，打开弹簧夹和，一段时间后，装置E中出现的现象是___________(填字母)。 A．溶液变为红色 B．溶液变为蓝色 C．有白色沉淀产生 D．无明显现象 (3)装置B是在装置A基础上进行了改进，改进后的优点是 ；AB两个发生装置中，仪器①都要插入液面以下，原因是 。 (4)为了用装置D收集二氧化碳，同时用装置F验证二氧化碳的性质，在打开反应之前，如何操作 ？装置F中有什么现象 ？装置F中的现象验证了二氧化碳的什么性质 ？ 【答案】(1)长颈漏斗 (2)A (3) 能控制反应发生和停止 液封，防止气体从长颈漏斗逸出 (4) 关闭K2，打开K3 蜡烛自下而上依次熄灭 二氧化碳不支持燃烧，本身也不燃烧 【详解】（1）由图示可知，仪器①名称为长颈漏斗。 （2）打开弹簧夹和，二氧化碳进入E装置，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使E装置中紫色石蕊溶液变为红色。 故选A。 （3）装置B改进后可控制大理石和稀盐酸的接触和分离，具有能控制反应发生和停止的优点。制气装置需保证气密性良好，AB两个发生装置中，仪器①都要插入液面以下，是进行液封，防止气体从长颈漏斗逸出。 （4）为了用装置D收集二氧化碳，同时用装置F验证二氧化碳的性质，需先关闭K2，打开K3，使生成的二氧化碳气体进入装置D，并收集在装置D中，然后再打开K2，关闭K3，使二氧化碳气体进入装置F，验证其性质。如图所示将二氧化碳通入装置F中，下层蜡烛先接触二氧化碳，会观察到蜡烛自下而上依次熄灭，由此证明二氧化碳不支持燃烧，本身也不燃烧的性质。 7．是人类生存必需的物质，认识和获取具有重要意义。 (1)在实验室里可用下列装置制取氧气 ①仪器M的名称是 。 ②利用固体、溶液制取较纯的，应选择的两个装置是 （填字母），该反应的文字表达式是 。 ③检验一瓶无色气体是氧气的简单方法是 （包括操作和现象）。 ④实验室用A装置制取氧气，发生反应的文字表达式是 ，在试管口放棉花团的作用是 。 (2)氧循环对维持自然界中的物质、能量及生态平衡具有重要意义。 氧气和臭氧（）可以相互转化。在紫外线的作用下，转化为的文字表达式为 。 (3)将收集的氧气倒入装置F的烧杯中，观察到带火星的木条自下而上依次复燃，说明氧气具有的性质是 和 。 【答案】(1) 长颈漏斗 BC 将带火星木条伸入瓶内，若木条复燃，说明是氧气 防止试管内固体粉末进入导管 (2) (3) 助燃性 密度比空气大 【详解】（1）①仪器M是长颈漏斗。 ②用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，属于 “固液不加热型”，发生装置选B；但氧气，排水法（C）收集的氧气更纯净，故选择装置BC； 过氧化氢在二氧化锰催化下分解为水和氧气，文字表达式为：。 ③氧气具有助燃性，将带火星木条伸入瓶内，若木条复燃，说明是氧气。 ④A装置为 “固体加热型”，对应加热高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，文字表达式为：； 试管口放棉花团的作用是防止试管内固体粉末进入导管。 （2）在紫外线作用下，氧气转化为臭氧，文字表达式为：。 （3）带火星木条复燃，体现氧气的助燃性；木条自下而上依次复燃，说明氧气先在下方聚集，体现其密度比空气大。 8．某兴趣小组对过氧化氢分解制取氧气的催化剂展开系列探究。 Ⅰ．探究二氧化锰能否作过氧化氢分解的催化剂 已知二氧化锰不溶于水，实验过程如下图： (1)实验步骤①和②③对比，说明二氧化锰 (填“能”或“不能”)加快过氧化氢分解产生氧气的速率。 (2)能说明反应时二氧化锰的化学性质不变的实验步骤是 (填序号)。 (3)实验步骤⑥中，称量固体的质量为 g。 结论：二氧化锰能作过氧化氢分解的催化剂。 Ⅱ．探究影响过氧化氢分解速率的因素 在不同条件下制取、收集4 mL氧气，记录所需要的时间，实验数据如下表： 实验序号 H2O2溶液的浓度/% H2O2溶液的体积/mL 温度/℃ MnO2的用量/g 收集氧气所需时间 ① 5 1 20 0.1 16 s ② 15 1 20 0.1 6 s ③ 30 5 35 0 98 min ④ 30 5 55 0 20 min (4)收集氧气、测定氧气体积所需要的部分装置如右图，与c连接的是集气瓶的 (填“a”或“b”)端。 (5)能说明过氧化氢的分解速率与其浓度有关的实验组合是 (填序号)。 Ⅲ．探究不同催化剂对过氧化氢分解速率的影响 流量计如下图所示，在等体积的三个锥形瓶中分别加入0.1 g二氧化锰(MnO2)，氧化铁(Fe2O3)和氧化铜(CuO)三种粉末，再用注射器迅速分别加入40 mL 5%的过氧化氢溶液，用流量计测量产生气体的体积。 根据实验数据，绘制出产生氧气的体积和时间变化的曲线如下图。 (6)由图可得结论：其他条件相同时，对过氧化氢分解速率影响最大的是 。 (7)请写出用氧化铜催化分解过氧化氢反应的文字表达式： 。 【答案】(1)能 (2)④ (3)0.1 (4)a (5)①② (6)二氧化锰/MnO2 (7)过氧化氢水+氧气 【详解】（1）实验步骤①和②③对比，步骤①带火星木条不复燃，步骤②③后带火星木条复燃，说明二氧化锰能加快过氧化氢分解产生氧气的速率。 （2）重复操作多次同样的步骤，二氧化锰都能加快过氧化氢的分解，说明二氧化锰的化学性质没有改变，故能说明反应时二氧化锰的化学性质不变的实验步骤是④。 （3）根据结论，二氧化锰能作过氧化氢分解的催化剂。催化剂在化学反应中，质量不变，故称量固体的质量为0.1g。 （4）收集氧气、测定氧气体积，氧气不易溶于水，则氧气应该从短管b端通入，与c连接的是a端，排出水的体积即为产生氧气的体积。 （5）能说明过氧化氢的分解速率与其浓度有关的实验，需要控制的变量是过氧化氢的溶质质量分数，其它变量应该完全相同，观察图表可知是实验①②。 （6）由图可知，不同催化剂能加快过氧化氢的分解速率；相同时间内，二氧化锰作催化剂时，产生氧气的体积比较大，说明其它实验条件相同的情况下，二氧化锰对过氧化氢分解速率影响最大。 （7）过氧化氢在氧化铜催化下反应生成水和氧气，文字表达式为：。 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题3 空气、氧气和二氧化碳（期末复习讲义） 内容导航 明·期末考情：把握考试趋势方向，精准备考 理·核心要点：系统归纳知识脉络，构建体系 破·重难题型：攻克典型疑难问题，突破瓶颈 过·分层验收：阶梯式检测与评估，稳步提升 考查重点 命题角度 空气的成分 空气的成分及用途；探究空气中氧气的含量；空气的污染与防治；纯净物和混合物 氧气和二氧化碳的性质 氧气的化学性质；二氧化碳的性质；氧气和二氧化碳的用途；碳氧循环与碳中和； 氧气和二氧化碳的制取 氧气的工业制法；氧气的实验室制取；二氧化碳的实验室制取；实验室制取气体的一般思路和方法；催化剂和催化作用； 基于特定需求设计和制作简易供氧器 简易供氧器 要点01 空气的成分 一、空气中氧气含量的测定 1．拉瓦锡用定量的方法研究空气的成分 实验装置 实验现象 实验结论 一部分银白色的液态汞变成红色粉末，容器里空气的体积大约减少了1/5…… 空气由氧气和氮气组成， 其中氧气约占空气总体积的1/5。 2．红磷燃烧法测定空气中氧气的含量 实验装置 实验原理 红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，瓶内气体减少，压强减小，冷却后打开弹簧夹，烧杯内的水会被压入集气瓶，进入水的体积即为瓶内消耗氧气的体积。 实验现象 ①红磷燃烧，产生大量白烟，并放出热量； ②冷却后打开弹簧夹，烧杯中的水被吸入集气瓶，瓶内液面上升约1/5。 实验结论 氧气约占空气总体积的1/5。 文字表达式 符号表达式 误差分析 进入水的体积小于集气瓶总体积的1/5的原因 ①红磷的量不足 ②装置漏气，塞子没塞紧 ③红磷熄灭后未冷却至室温 ④有部分水留在导管中未进入集气瓶 ⑤燃烧到一定程度时，瓶内氧气浓度太小，红磷不能继续燃烧 进入水的体积大于集气瓶总体积的1/5的原因 ①红磷点燃后伸入瓶内过慢，使装置内气体受热逸出，导致进入瓶内的水的体积偏大 ②弹簧夹未夹紧，红磷燃烧时集气瓶内气体受热从导管逸出 药品选择 选择原则 ①能在空气中燃烧 ②只与空气中的氧气反应 ③生成物最好为固体或液体(如果有气体，该气体要能被水或某溶液完全吸收) 红磷替代品的选择 若装置不变，判断下列药品能否代替红磷进行实验，并说明原因： 铁丝：不能，因为铁丝在空气中不能燃烧 镁条：不能，因为镁能与空气中的氮气、二氧化碳反应 木炭：不能，因为木炭在空气中燃烧生成二氧化碳和一氧化碳气体，装置内压强变化不明显 3．其他的测量装置 装置改进的目的：污染更小，数据误差更小，操作更简便，现象更明显，更环保，更节约药品材料等。 二、混合物、纯净物 混合物 纯净物 组成 由两种或两种以上的物质混合而成，组成不固定 由一种物质组成，组成固定 表示方法 无固定符号 用专门的符号表示 性质 无固定的物理性质，混合物中各成分保持原有的化学性质 有固定的物理性质和化学性质 举例 空气、海水、合金等 氧气（O2）、水（H2O）等 联系 分离、提纯 混合物 纯净物 两种或两种以上物质混合 三、空气的成分及用途 主要成分 体积分数 性质 对应的用途 氮气 78% 与某些物质反应 制硝酸和氮肥 化学性质不活泼 作保护气： ①食品充氮防腐 ②灯泡充氮防钨丝氧化 ③在氮气氛围中焊接金属防止金属氧化 液氮温度很低 用于制造低温环境： ①医疗上冷冻治疗 ②超导材料在低温环境下显示超导性能 氧气 21% 能供给呼吸 供动植物呼吸、医疗急救、登山、潜水等 能支持燃烧 炼钢、气焊、气割、航空航天 稀有气体 0.94% 通电时能发出不同颜色的光 制多种用途的电光源 如：航标灯、照明灯、闪光灯和霓虹灯 化学性质很不活泼 作保护气 氦气 ①氦气充气球（密度比空气小且化学性质稳定） ②氦气用于制造低温环境 二氧化碳 0.03% 其他 0.03% 四、空气的污染与防治 空气污染物 ①烟尘：可吸入颗粒物；②有毒气体：一氧化碳、二氧化氮和二氧化硫等，这三种气体都是有毒气体。③臭氧O3 目前计入空气质量评价的主要污染物 一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）、臭氧。 空气污染物来源 化石燃料的燃烧，工厂排放的废气，汽车排放的尾气。 空气污染造成的危害 损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡。 存在的环境问题 温室效应（二氧化碳含量过多引起，其他如甲烷等也能造成）、臭氧空洞（飞机的尾气、制冷剂氟里昂的排放）、酸雨（由二氧化硫、二氧化氮引起） 防止空气污染的措施 使用清洁能源，加强空气质量监测,积极植树、种草。 归｜纳｜总｜结 易错点01 空气成分与污染 1.空气中氧气质量分数约为21%。（应为体积分数） 2.稀有气体化学性质稳定，不与任何物质反应。（应为很难反应，不是不反应） 3.将CO₂列为污染物。（不是污染物） 4.洁净的空气是纯净物。（应为混合物） 5.冰水混合物是混合物。（应为纯净物） 易错点02 空气中氧气含量的测定 1.确保装置气密性良好，红磷过量，冷却后再读数。 2.集气瓶底放少量水，作用是吸收热量和五氧化二磷，防止污染空气。 3.注射器替代集气瓶，优点是通过活塞移动直接测量氧气体积，减少导管残留误差。 4.药品选择‌：不可用木炭、硫等生成气体的物质，避免结果偏差。 5.现象描述：红磷燃烧产生大量白烟（固体颗粒） 要点02 氧气和二氧化碳的性质 一、氧气的性质 1.物理性质 色、味、态 密度 溶解性 三态变化（降温） 无色无味的气体 比空气的 密度略 大 不易 溶于水 无色气体→淡蓝色液体→淡蓝色雪状固体（此变化是物理变化） 2.化学性质 反应现象 反应表达式 注意事项 在空气中 在氧气中 木炭 发 红 光 剧烈燃烧，发 白 光 碳＋氧气二氧化碳 C O2 CO2 燃烧匙应由 上 而 下 缓慢伸入集气瓶底 放热 ，生成气体使澄清石灰水变 浑浊 。 铁丝 在空气中烧的红热 剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 铁＋氧气四氧化三铁 Fe O2 Fe3O4 集气瓶的底部要预先放 铺沙或加水 二、二氧化碳的性质 1.物理性质：无色，无味的气体，密度比空气大，能溶于水，高压低温下可得固态二氧化碳（干冰） 2.化学性质：二氧化碳与水反应，与石灰水反应，不可燃也不助燃 （1）探究二氧化碳的性质 实验操作 在大烧杯中固定两支高低不同的蜡烛，点燃蜡烛并通过漏斗向烧杯中缓缓倾倒一瓶二氧化碳。 (1)向充满二氧化碳的软塑料瓶里迅速倒入半瓶水（提前滴加几滴紫色石蕊试液），旋紧瓶盖，充分振荡塑料瓶 (2)从软塑料瓶中倒出少量液体于一支试管中，对试管稍加热。 实验现象和结论 下面的蜡烛比上面的先熄灭，说明二氧化碳密度大于空气，不可燃也不助燃 (1)塑料瓶变瘪，紫色石蕊试液变红色，说明二氧化碳能与水反应； (2)加热后，溶液由红色变紫色，说明碳酸不稳定，受热易分解 文字表达式 符号表达式 (1)二氧化碳 +水 → 碳酸 CO2 ＋H2O→ H2CO3 (2)碳酸→ 二氧化碳 +水 H2CO3 → CO2 ＋ H2O （2）证明木炭燃烧产物是二氧化碳反应 实验操作 实验现象 实验结论（及符号表达式） 向木炭燃烧过的氧气瓶中倒入适量二氧化碳 澄清石灰水变浑浊 证明木炭燃烧生成二氧化碳 CO2+Ca(OH)2 →CaCO3+H2O 三、二氧化碳的用途 CO2的用途 依据的性质 干冰（固体二氧化碳）作制冷剂，用于食品冷藏、制造舞台雾景、人工降雨。 干冰升华吸热（物理变化） 灭火 二氧化碳不能燃烧；不支持燃烧；密度比空气的大 气体肥料，可以增大农作物的产量 CO2是光合作用的原料，能促进光合作用 制碳酸饮料 CO2能溶于水；且与水反应生成碳酸 化工原料，制纯碱、尿素等 能与多种物质反应 三、自然界中的氧循环和碳循环 ①消耗氧气、产生二氧化碳：动植物呼吸、化石燃料的燃烧等 ②消耗二氧化碳、产生氧气：植物的光合作用吸收二氧化碳并放出氧气，海水吸收二氧化碳。 归｜纳｜总｜结 01 氧气性质/实验现象描述（最易错！） 1.现象描述铁丝燃烧，产生四氧化三铁。（应描述为生成黑色固体，现象描述禁用物质名称）。 2.氧气作高能燃料（氧气‌支持燃烧但不燃烧‌，不能作燃料，可以作助燃剂） 3.氧气易溶于水‌（非“难溶”或“不溶”，是不易溶于水，排水法集气可行） 4.木炭燃烧，产生黑色固体，放出热量。（黑色是木炭颜色，产生气体是无色二氧化碳） 02二氧化碳性质、现象 1.CO₂能使紫色石蕊变红（CO₂与水反应生成碳酸，是碳酸使石蕊变红，不是CO₂） 2.证明CO₂能与水反应，需要将湿润的石蕊纸花放入二氧化碳气体中，如果变红，说明CO₂能与水反应。（需用‌干燥石蕊纸花‌对比——只有湿润纸花遇CO₂变红，证明反应需水。） 3.检验二氧化碳，需将点燃的木条伸入集气瓶内，如果熄灭，说明是二氧化碳（氮气等不支持燃烧的气体也能使木条熄灭，正确方法是将气体通入‌澄清石灰水‌，变浑浊即为CO₂。）‌ 要点03 氧气和二氧化碳的制备 一、氧气的工业制法 工业制备氧气要考虑原料是否易得、成本是否低廉、能否大量生产以及对环境的影响等。因此工业上采取分离液态空气的方法获取大量的氧气。 原理：利用液氮和液氧的沸点不同的性质，发生的变化是物理变化。 二、实验室制取氧气 药品 过氧化氢和二氧化锰 高锰酸钾/氯酸钾和二氧化锰 反应原理 文字表达式/符号表达式 发生装置 收集装置 ①排水法：氧气不易溶于水。 ②排水法收集时，要等到气泡连续均匀冒出时，再进行收集。因为开始加热时导管口冒出的气泡主要是装置内的空气，此时收集，会导致收集的氧气不纯； ①向上排空法：氧气密度比空气大。 ②用向上排空法收集时导管应伸入集气瓶底部（排尽瓶内空气），用排水法收集时，导管放在集气瓶口。 检验和验满 ①检验：将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，说明是氧气。 ②验满：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已满。 操作步骤 ①检查装置气密性 ②在锥形瓶中加入少量二氧化锰。 ③在分液漏斗中加入质量分数为3%的过氧化氢溶液（俗称双氧水）。 ④调节加入过氧化氢溶液的速率，使反应平稳地进行 ⑤收集气体。 ①检查装置气密性 ②将高锰酸钾/氯酸钾和二氧化锰（质量比为 3:1 均匀混合）装入试管（高锰酸钾需在试管口放棉花团） ③实验开始时先对固体混合物均匀加热，再用酒精灯外焰对固体混合物集中加热。 ④实验结束，先将导管移出水面，再停止加热。 注意事项 ①使用长颈漏斗时，应使长颈漏斗下端伸入液面下 ①使用分液漏斗滴加液体药品时，应先取下玻璃塞 ①导管应刚刚露出橡胶塞，便于氧气排出； ②先对试管进行预热，然后对准有药品的部位集中加热。否则会产生的后果受热不均导致试管炸裂。 ③试管口应略向下倾斜，防止冷凝水回流到试管底部，使试管炸裂； ④停止反应时，应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，否则易使水槽内的水倒吸回试管，引起试管炸裂。 三、催化剂 1．概念：在化学反应中能改变其他物质的反应速率，但本身的化学性质和质量在反应前后不变的物质。 2．特点：一变（改变反应速率，加快或减慢）；两不变（质量、化学性质不变） 3．理解：①催化剂不能改变生成物的质量。 ②催化剂不是反应物也不是生成物（写在反应条件上）。 ③一种催化剂只针对某一反应，不同的反应，催化剂可能相同，某一反应的催化剂可能不只一种。 4．证明某物质是催化剂： ①证明是否改变反应速率：相同条件下，加或者不加药品对比实验； ②证明质量是否改变：实验前称量一次，实验后分离出来再称量一次；同时满足 即为催化剂 ③证明化学性质是否改变：将分离出来的物质再进行实验①的操作， 观察是否还能改变反应速率。 5．拓展：影响某反应的反应速率的因素 反应物浓度、反应温度、反应物接触面积、是否有催化剂、催化剂种类、催化剂质量等等。 四、实验室制取二氧化碳 药品 稀盐酸和石灰石（或大理石，主要成分是CaCO3） 反应原理 文字表达式：碳酸钙+盐酸→氯化钙+水+二氧化碳 符号表达式：CaCO3 + HCl→CaCl2 + H2O + CO2  发生装置和收集装置 检验和验满 ①检验：将气体通入澄清石灰水，若变浑浊，说明是二氧化碳。 ②验满：将燃着的木条伸入集气瓶内，若木条熄灭，证明已满。 操作步骤 ①检查装置气密性②在锥形瓶中加入石灰石。③向长颈漏斗中加入适量稀盐酸。④收集气体。 ①使用长颈漏斗时，应使长颈漏斗下端伸入液面下 【易错归纳】①不能用浓盐酸，因为浓盐酸有挥发性，会使收集的二氧化碳混有氯化氢气体而不纯。 ②不能用稀硫酸，因为稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在石灰石（或大理石） 的表面，阻碍反应的进行，会使反应停止。 ③不能用碳酸钙（或碳酸钠等），因为它们与盐酸的反应反应速率太快，不易控制。 五、实验室制取气体的一般思路和方法 发 生 装 置 收 集 装 置 实验 装置 选择 依据 发生装置选择要根据反应物的状态和反应条件 （1）反应物的状态有：固体与固体反应、固体与液体反应、液体与液体反应等 （2）反应条件有：加热、高温、催化剂等 收集装置选择要根据气体的密度和气体的溶解性及气体是否与水反应 （1）排空气法:密度比空气的大——向上排空气法;密度比空气的小——向下排空气法 （2）排水法:不易溶于水，不与水反应 其它 因素 （1）原料容易获得 （2）实验反应条件容易控制 （3）实验装置容易装配 （3）实验操作简便安全 （4）反应速率适中，便于控制 （5）生成气体不混入其他气体，便于收集等 归｜纳｜总｜结 易错点01 氧气的制备 1.一有气泡就收集，导致氧气不纯。（需等导管口气泡‌连续均匀‌冒出时再收集，因为早期气泡是空气）。 2.将燃着的木条放在集气瓶口验满、将带火星的木条伸入集气瓶内验满（应将带火星木条置于集气瓶‌口‌，复燃证明已满（伸入瓶内可能误判未满气体）。 3.先熄酒精灯→后移导管 （先移导管→熄酒精灯，颠倒顺序会因压强差导致水倒吸炸裂试管。） 4.试管口‌未略向下倾斜，导致冷凝水倒流致试管炸裂。 5.高锰酸钾试管口‌未塞棉花‌：后果粉末堵塞导管。 6.将带火星的木条放在集气瓶口，如果复燃，说明氧气已集满。（木条复燃，只能说明氧气浓度达到了木条复燃的深度而已，并不一定是纯净氧气。比如有的实验题测算结果表明氧气浓度达到40%左右木条就会复燃） 易错点02 二氧化碳的制备 1.实验室制取二氧化碳，药品是碳酸钙和盐酸（实验室制取二氧化碳，考虑反应速率，药品应选块状大理石或石灰石，不宜选用粉末状的如大理石粉、碳酸钙或写作CaCO3，酸应用稀盐酸，不能选用较浓的盐酸、稀/浓硫酸。）选用较浓盐酸，会导致通入石灰水时，不出现浑浊现象，因挥发出的HCl气体首先与氢氧化钙反应。 2.实验室制取二氧化碳也不宜用煅烧石灰石的方法。 3.发生装置的选择，如欲控制反应速率，宜选用含有分液漏斗/注射器的装置；如欲控制反应发生和停止，宜选用带多孔隔板、止水夹和长颈漏斗组合的装置；如制备较多二氧化碳气体，宜选用含有较大容器如烧瓶或锥形瓶的装置；如制备少量气体，可选择有大试管作反应容器的装置。 4.关于二氧化碳的集气方法：一般选用向上排空气法收集，如果有证明二氧化碳溶解量少、且需较长时间也溶解不了多少二氧化碳的背景资料时或收集大量二氧化碳，则宜选用排水法收集；如测量收集二氧化碳的体积，应采用排水法，并在水面上覆盖油膜的方法，防止二氧化碳溶解于水、和水反应。 易错点03 催化剂 1.反应前后质量不变的物质或加快反应速率的物质，一定是催化剂。（催化剂需满足：① 改变反应速率；② 自身‌质量和化学性质不变‌。‌注意‌：未参与反应的杂质质量也不变！） 2.催化剂一定加快反应速率。（可能加快也可能减慢反应速率） 题型01 空气的成分及用途 【典例1】（24-25八年级上·上海静安·期末）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 方｜法｜点｜拨 1.‌空气是混合物‌，但氮气、氧气等成分是纯净物。 2.‌二氧化碳不是空气污染物‌，但含量过高会加剧温室效应。 3.‌稀有气体通电发光是物理变化‌，不是化学变化。 4.稀有气体“惰性”是相对的，特定条件下也能反应。 5. “红磷燃烧产生‌大量白烟‌”（P₂O₅固体小颗粒），不是白雾。 6.空气中氧气占21%，指的是体积分数，不是质量分数。 【变式1-1】（24-25八年级上·上海·期末）我国空间站长期有航天员入住，空间站中“人造空气”的成分和含量非常接近我们身边的空气，其中含量最多的气体是 A．氢气 B．氧气 C．氮气 D．二氧化碳 【变式1-2】空气是一种重要的资源，下列有关空气的说法正确的是 A．空气中的稀有气体可制成多种用途的电光源 B．空气污染指数越高，空气质量越好 C．按质量计算，空气中含有氮气约78%，氧气约21% D．氧气的化学性质不活泼，可作保护气 题型02 探究空气中氧气的含量 【典例2】（24-25八年级上·上海·期末）小雨利用如图甲所示装置(气密性良好)和试剂测定空气中氧气含量，氧气传感器测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图乙所示。下列说法不正确的是 A．实验时，加热铜丝约20s左右白磷开始燃烧 B．反应时，集气瓶内可观察到产生大量白烟 C．该实验中白磷未将瓶内的氧气完全耗尽 D．倒吸入集气瓶中水的体积等于空气中氧气的体积 方｜法｜点｜拨 空气中氧气含量的测定改进 1、药品与反应原理改进‌ ‌用白磷代替红磷 白磷着火点低（40℃），水浴加热就能自燃，避免开瓶时空气逸出。 反应更彻底，减少残留氧气，结果更准。 但白磷剧毒，操作需谨慎，建议用硫酸铜溶液吸收残留蒸气。 ‌用铜丝加热法 Cu+O2​CuO，铜丝在低氧浓度下仍能反应，可耗尽氧气。 产物无污染，更环保。 2、装置与操作改进‌ ‌注射器法 将红磷放入注射器内燃烧匙，密闭后加热，消耗氧气后活塞自动移动，直接读取体积变化。 减少人为操作误差，结果更精确。 ‌U形管法 用U形管装满水，燃烧匙塞入管中，白磷燃烧后水位上升，通过刻度直接读数。 装置简单，结果直观，适合课堂演示。 ‌电阻丝或太阳光点燃 用电热丝、太阳光或热水传递热量点燃红磷，避免开瓶时空气逸出。 装置密闭，减少误差，更环保。 3、其他改进方法‌ ‌用铁粉生锈法 铁粉生锈消耗氧气，饱和食盐水和活性炭加速反应。 反应温和，操作安全。 4、改进后的优点‌ ‌减少误差‌：装置密闭，避免气体逸出，结果更准。 ‌环保‌：用白磷或铜丝法，减少五氧化二磷污染。 ‌操作简便‌：注射器法、U形管法更易操作，适合教学。 【变式2-1】（24-25八年级上·上海金山·期末）测定空气中氧气体积分数的实验装置如右图I所示，在量筒内加入一定量的水，用弹簧夹夹紧乳胶管，进行实验。(资料：磷燃烧的主要产物是五氧化二磷，这是一种白色固体，会刺激人体呼吸道。) (1)点燃燃烧匙内稍过量的红磷后， (填“立即”或“过一会”)伸入瓶中，并把塞子塞紧；集气瓶中发生反应的文字表达式为 。 (2)实验中红磷需稍过量，目的是 。 (3)如果未冷却到室温便打开弹簧夹则实验结果将 (填“偏大、偏小或不变”)；红磷熄灭后，集气瓶内剩下主要气体具有 (化学性质)。 (4)若将上述实验中的红磷换成碳，严格按操作步骤进行实验，并未发现倒吸现象，其原因是 。 (5)某小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验(图I)进行了大胆改进，设计图(Ⅱ)实验方案进行(试管容积为45mL)，实验前，将注射器的活塞推至于10mL刻度处，若装置气密性良好，实验结束冷却至室温后打开弹簧夹，注射器的活塞将停留在约为 mL刻度处。 (6)改进后的图Ⅱ装置与图Ⅰ装置相比，优点是 (写出一点即可)。 【变式2-2】（24-25八年级上·上海金山·期末）兴趣小组对空气中氧气的体积含量测定展开了探究。 (1)重温教材 小王在实验室利用红磷燃烧的方法成功测定出空气中氧气的体积分数（装置如图1），红磷燃烧的现象是 ，写出该反应文字表达式为 。 (2)拓展实验：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。 【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实验前集气瓶中的水为25mL，若集气瓶的容积为125mL（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。 ②图2压强曲线中，BC段气压变化的原因是 。Y曲线表示的是 （填“温度”或“氧气浓度”）。 ③集气瓶中装水的作用是 （写1点）。 ④小明用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量偏小，其原因可能是： （写1点）。 ⑤化学兴趣小组想探究用不同物质在空气中燃烧测定氧气含量方法的优劣。 他们用足量的蜡烛、红磷和白磷分别在相同体积与状态的空气中燃烧，用氧气探测器测定密闭容器中剩余氧气与时间的关系如下图。下列说法错误的是 。（填字母） A．测定空气中氧气含量效果最好的是蜡烛，因为它反应速率快 B．对比可知，氧气的浓度较低时，红磷与白磷还能与之发生反应 C．三个实验均需要冷却至室温再读数 D．若用这三种物质进行教材中的实验，理论上测得空气中氧气含量略偏高 题型03 空气的污染与防治 【典例2】（24-25八年级上·上海·期末）除外，计入空气质量评价的主要污染物还包括 A．臭氧 B．PM2.5 C．水蒸气 D．二氧化碳 方｜法｜点｜拨 1.‌CO₂不是污染物‌，是温室气体，但‌不计入AQI‌。‌ 2.雾是水汽，‌霾是污染物‌，雾霾是污染事件 3.加高烟囱 ≠ 治理，‌只是扩散‌ 4.普通口罩‌不能防PM2.5‌！ 5.“高空排放”只是扩散污染，‌不减少总量‌，违法！ 【变式2-1】（24-25八年级上·上海·期末）为了减少空气污染，下列做法合理的是 A．废气任意排放 B．绿色出行 C．露天焚烧垃圾 D．开发新能源 【变式2-2】跨学科实践活动小组利用校园微型空气质量监测站对校园及周边空气质量进行监测，增强大家的环保意识，下列说法正确的是 A．空气质量指数越大，表示空气质量越好 B．燃放烟花爆竹对空气质量没有影响 C．加强空气质量监测，是保护空气的有力措施 D．一氧化碳和二氧化碳都属于空气污染物 题型04 纯净物和混合物 【典例4】（24-25八年级上·上海金山·期末）下列属于纯净物的是 A．洁净的空气 B．澄清的石灰水 C．清澈的河水 D．白色的氢氧化钙 方｜法｜点｜拨 1.最直接的方法就是看组成和性质‌：纯净物只有一种物质，而混合物是多种物质混合。 2.‌具体可以从这几个方面快速判断‌： ‌看名称‌：像“某化某”“某酸某”这类系统命名通常是纯净物，而含“溶液”“合金”“矿石”等名称的必定是混合物。 ‌看性质‌：纯净物熔沸点固定，混合物会随成分变化而变化。 ‌看分离方法‌：能用物理方法（如过滤、蒸馏）分离的是混合物，纯净物则不能。 3.‌几个易错点要特别注意‌： 冰水混合物是纯净物，因为冰和水都是H₂O。 同种元素也可能是混合物，比如石墨和金刚石混合。 无色透明的不一定是纯净物，比如自来水含多种物质。 【变式4-1】（24-25八年级上·上海金山·期末）下列属于纯净物的是 A．洁净的空气 B．澄清的石灰水 C．清澈的河水 D．白色的氢氧化钙 【变式4-2】日常生活中的下列各组物质，前者属于纯净物、后者属于混合物的是 A．冰水混合物、空气 B．啤酒、蒸馏水 C．二氧化碳、铁 D．白醋、食盐水 题型05 氧气的性质 【典例5】（24-25八年级上·上海普陀·期末）物质在氧气或者空气中燃烧的实验现象，描述正确的是 A．木炭：产生黑色固体 B．铁丝：生成四氧化三铁 C．镁带：耀眼白光 D．红磷：白色烟雾 方｜法｜点｜拨 1.木炭燃烧实验 （1）现象：在氧气中发出白光，放热。 （2）应‌由上向下缓慢伸入‌氧气中，确保充分接触，防止氧气逸出。 （3）验证碳的可燃性及氧气浓度对燃烧的影响。氧气浓度越高，燃烧越剧烈。 2.铁丝燃烧实验 （1）现象：‌剧烈燃烧，火星四射‌，放出大量热，生成一种‌黑色固体‌。 （2）铁丝在空气中只会红热，不会燃烧，在氧气中剧烈燃烧，说明氧气浓度越高，反应越剧烈。 （3）‌铁丝处理‌：用砂纸打磨光亮，去除铁锈和油漆，确保反应充分。 （4）‌形状设计‌：绕成螺旋状，增大受热面积和与氧气的接触。 （5）‌引燃方式‌：下端系火柴梗，利用火柴燃烧放热使铁丝达到着火点。 （6）‌操作时机‌：待火柴快燃尽时伸入集气瓶，避免消耗过多氧气。 （7）‌伸入方式‌：由上而下缓慢伸入，防止氧气受热排出。 （8）‌瓶底保护‌：预先放少量水或细沙，防止高温熔融物溅落炸裂瓶底。 3.物理性质 氧气在标准状况下是无色无味的气体，但液态氧和固态氧是淡蓝色的。 氧气不易溶于水（1L水约溶解30mL氧气），但足以支持水中生物呼吸。误认为“不易溶”等于“完全不溶”，忽略其溶解量对生物的重要性。 4.化学性质 氧气具有助燃性（支持燃烧），但本身不可燃。 氧气化学性质较活泼，能与许多物质反应，但并非“非常活泼”。过度强调氧气的活泼性，忽略其反应条件（如点燃、加热）。 【变式5-1】（25-26九年级上·重庆·月考）纳米铁粉是非常细小的铁的小颗粒，在空气中稍加热即可剧烈燃烧，如图是纳米铁粉在锥形瓶中燃烧的实验。下列说法不正确的是 A．锥形瓶内的水也可用一层细沙代替 B．纳米铁粉燃烧时气球变大，冷却至常温后气球变瘪 C．铁粉剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，有黑色固体生成 D．激光手电的主要作用是照亮锥形瓶内的铁粉，便于观察铁粉的现象 【变式5-2】（25-26八年级上·上海·期末）某同学为探究氧气的性质，进行了如图所示的实验操作。 (1)如图甲所示进行实验，铁丝燃烧的反应的文字表达式为 。 (2)如图乙是铁丝在氧气中燃烧的改进实验，用适量双氧水和二氧化锰代替原实验中集气瓶里的水，其优点除了使实验更简便外，还有 ，涉及的反应的文字表达式为 。 题型06 二氧化碳的性质 【典例6】（24-25八年级上·上海·期末）在大烧杯中固定两根高低不同的蜡烛，点燃蜡烛并通过漏斗向烧杯中缓缓倾倒一瓶二氧化碳气体。有关这个实验的现象和分析正确的是 A．高的蜡烛先熄灭 B．二氧化碳的密度比空气小 C．低的蜡烛先熄灭 D．二氧化碳不可燃、不助燃 方｜法｜点｜拨 1.物理性质易错点 ‌溶解性‌：二氧化碳‌能溶于水‌（1体积水溶解1体积二氧化碳），但常被误认为“不溶于水”。 ‌密度‌：二氧化碳密度（约1.977g/L）‌大于空气‌（约1.29g/L），这是它用于灭火的关键。 ‌干冰‌：固体二氧化碳（干冰）升华吸热，常用于制冷，但易与冰混淆。 2.化学性质易错点 ‌稳定性‌：二氧化碳在常温常压下‌稳定‌，不易分解，高温下才可能分解。 ‌与水的反应‌：二氧化碳与水反应生成碳酸（使紫色石蕊变红），但干燥的二氧化碳不能使石蕊试纸变红。 ‌与碱的反应‌：二氧化碳能与Ca(OH)₂溶液反应生成碳酸钙和水，常用于检验二氧化碳。 ‌灭火原理‌：灭火既利用其物理性质（密度大），也利用其化学性质（不燃烧、不支持燃烧）。 3.易混概念 ‌毒性‌：二氧化碳本身无毒，但高浓度会导致窒息，常被误认为有毒。 【变式6-1】（24-25八年级上·上海·期末）某实验小组用如图装置探究二氧化碳的性质，说法正确的是 A．省去a处小花也能得到二氧化碳与水反应的性质 B．c处澄清石灰水变浑浊 C．该装置不涉及二氧化碳的物理性质 D．该装置具有一次性完成多个实验的优点 【变式6-2】（25-26八年级上·上海嘉定·月考）根据如图所示装置回答下列有关问题： (1)实验室利用图A装置用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，反应的文字表达式为 。图C装置所示的气体收集方法为 ； (2)某同学用塑料瓶和其他用品制成如上图B装置，其中去底塑料瓶和其相连导管的组合相当于实验室中的 (填一种仪器名称)； (3)二氧化碳用于生产碳酸饮料，利用二氧化碳的性质是 、 ；饮用碳酸饮料时，碳酸受热分解产生二氧化碳从人体内排出，起到降温作用。碳酸受热时反应的文字表达式是 。 (4)下图是验证二氧化碳性质的实验装置，回答下列问题 ①试管A中紫色石蕊花变为红色，使其变红的物质是 (填化学式)，发生反应的文字表达式是 。 ②试管B中发生反应的文字表达式是 。 ③烧杯C中的现象是 ，可证明二氧化碳具有的性质 。 题型07 氧气和二氧化碳的用途 【典例7】（24-25八年级上·上海金山·期末）物质的性质决定用途，物质的用途又体现物质的性质。下列关于“物质——用途——性质的说法不正确的是 A．氮气——作保护气——常温下化学性质稳定 B．干冰——制冷剂——能使澄清的石灰水变浑浊 C．氧气——支持可燃物燃烧——助燃性 D．稀有气体——霓虹灯——通电能发出不同颜色的光 方｜法｜点｜拨 1.氧气 ‌易错点‌：氧气能‌助燃‌，但‌不能作燃料‌。它常用于炼钢、气焊和医疗急救，但本身不燃烧。 ‌关键性质‌：支持燃烧，供给呼吸。 焊接或切割金属时使用纯氧代替空气以获得更高的温度。 2.二氧化碳 ‌易错点‌：二氧化碳‌不能供给呼吸‌，但能用于灭火、制汽水和人工降雨。它也不支持燃烧，密度比空气大。 ‌关键性质‌：不燃烧、不支持燃烧，密度大于空气。 【变式7-1】（24-25八年级上·上海·期末）二氧化碳可用来灭火的原因是 A．不可燃，不助燃 B．无色无味 C．密度比空气大 D．能溶于水 【变式7-2】氧气有多种用途，下列不属于氧气用途的是___________(填字母)。 A．医疗急救 B．食物防腐 C．航天火箭 D．气焊气割 题型08 碳、氧循环与碳中和 【典例8】（24-25八年级上·上海·期末）关于碳循环和氧循环，下列说法错误的是 A．碳循环和氧循环过程中均发生了化学变化 B．碳循环和氧循环中绿色植物发挥着重要作用 C．碳循环和氧循环分别是指二氧化碳和氧气的循环 D．人类活动在一定程度上影响着自然界的碳循环和氧循环 方｜法｜点｜拨 1.碳循环 ≠ 氧循环 ✅ ‌碳循环‌：指碳元素在‌无机环境‌（大气CO₂、岩石、化石燃料）与‌生物体‌（有机物）之间循环的过程。 ‌氧循环‌：指氧元素在‌氧气（O₂）‌、‌水（H₂O）‌、‌二氧化碳（CO₂）‌等物质之间通过生物和非生物过程循环。 ‌注意‌：植物在白天同时进行光合作用和呼吸作用，但‌净效果是吸收CO₂、释放O₂‌；晚上只进行呼吸作用，释放CO₂。 3.认为“海洋不参与碳循环” ✅ 海洋吸收大量CO₂，形成碳酸盐，是‌重要碳库‌；海洋酸化就是CO₂过多导致的。 4.碳中和 ≠ 零排放，而是‌排放量 = 吸收量‌，通过植树造林、碳捕捉等技术抵消排放，实现“净零排放”。 5.温室气体 ≠ 污染物； CO₂是‌温室气体‌，不是《环境空气质量标准》中的‌污染物‌（如SO₂、NO₂、PM2.5）。 6.混淆“碳”与“二氧化碳” “减少碳排放” = “减少碳元素” ‌错误！‌ “碳排放”是‌二氧化碳（CO₂）‌的口语化说法，不是指单质碳（C）。 7.认为“碳捕捉是把二氧化碳变成氧气。” ✅ 碳捕捉是‌物理或化学方法吸收CO₂‌，然后封存或利用，‌不是转化成O₂‌。 【变式8-1】如图是自然界中的氧循环图，下列关于自然界中氧循环的说法正确的是 A．氧循环中，呼吸作用和燃烧是消耗氧气的主要途径 B．光合作用在氧循环中起到将氧气转换成二氧化碳的作用 C．可燃物燃烧和缓慢氧化都是氧化反应，但缓慢氧化不会释放能量 D．动植物呼吸作用吸入二氧化碳，呼出氧气，从而维持了大气中氧气的稳定 【变式8-2】“水循环、氧循环和碳循环”是自然界存在的三大重要循环。氧是组成生命物质的基本元素之一，自然界的“氧循环”是生命活动的基本保证。如图是自然界中氧循环简图。下列说法不正确的是 A．图中转化1和转化2都属于缓慢氧化 B．水循环过程中可通过水分子的运动完成水的自身净化、水资源的重新分配 C．水循环是物理变化 D．氧循环有利于维持大气中氧气含量的相对稳定 题型09 氧气的工业制法 【典例9】（24-25八年级上·上海·期末）工业上可用分离液态空气的方法制取氧气，该方法的原理是利用氮气和氧气具有不同的 A．熔点 B．沸点 C．密度 D．溶解性 方｜法｜点｜拨 1. ‌工业制氧原理是物理变化‌ 工业上通过‌分离液态空气法‌制取氧气，利用的是液态氮和液态氧沸点不同（氮气沸点-196℃，氧气-183℃），属于‌物理变化‌，不是化学变化。 ‌易错点‌：常误认为工业制氧是化学变化，其实实验室制氧（如加热高锰酸钾）才是化学变化。 2. . ‌工业制氧的原料与产物‌ ‌原料‌：空气（含21%氧气）。 ‌产物‌：液态氧（贮存在蓝色钢瓶）。 ‌易错点‌：误以为工业制氧需要其他原料，其实空气就是最廉价的来源。 3. ‌膜分离技术制氧‌ 利用‌富氧膜‌在压力下让空气通过，得到含氧量较高的富氧空气。 ‌易错点‌：容易忽略这种新型方法，它也是物理变化，原理与分离液态空气不同。 【变式9-1】空气是工业上制取大量氧气的原料，液态空气中主要组分的沸点见下表，请回答下列问题。 组分 液氮 液氧 液态二氧化碳 沸点/℃ -196.0 -183.0 -78.5 (1)工业上制取氧气是根据液态空气中液氧和液氮的 不同。 (2)将液态空气升温，最先逸出的物质主要是什么？ 【变式9-2】下图是以空气和其他原料合成氮肥（）的工业流程。请按要求回答下列问题： (1)步骤①分离空气的原理是利用各组分气体的 （填“沸点”或“熔点”）不同。 (2)常温下,氨气（）是一种无色、有刺激性气味的气体，可用喷水的方法除去泄漏到空气中的氨气，说明氨气具有的物理性质是 。 (3)写出步骤③中发生反应的符号表达式 。 (4)随着工业的发展，排放到空气中的有害气体和烟尘对空气造成了污染，下列物质中，属于空气污染物的是______（双选） A． B． C． D． 题型10 氧气的实验室制取 【典例10】（24-25八年级上·上海崇明·期末）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：a 。 (2)实验室制取氧气时，若选择B装置作为制取氧气的发生装置，反应文字表达式为 ；若选用高锰酸钾制氧气，则选择的发生装置是 （填序号）。 (3)用装置E收满一瓶氧气后，向瓶中注水排出瓶中气体，水应从 （选填①或②）端进入。 方｜法｜点｜拨 1、实验操作顺序易错 ‌先固定装置再放酒精灯‌：比如铁架台固定好再放酒精灯，顺序反了容易导致装置不稳或加热不均。 ‌先移导管后熄灯‌：实验结束先撤导管再熄酒精灯，防止水倒吸炸裂试管。 2、装置细节易错 ‌试管口略向下倾斜‌：防止冷凝水回流炸裂试管。 ‌导管稍露橡皮塞‌：方便气体排出，但别太长影响操作。 ‌高锰酸钾制氧加棉花‌：防止粉末进入导管堵塞。 3、药品与现象易错 ‌药品平铺试管底‌：受热均匀，避免局部过热。 ‌排水法收集时机‌：气泡连续均匀冒出再收集，避免混入空气。 ‌铁丝燃烧瓶底留水或沙‌：防止高温熔化物溅落炸裂瓶底。 4、概念理解易错 ‌催化剂选择‌：过氧化氢制氧可用硫酸铜或氧化铁，不限于二氧化锰。 ‌二氧化锰不一定是催化剂‌：比如高锰酸钾制氧中是生成物。 ‌收集方法‌：排水法收集的氧气较纯净，但含较多水蒸气；向上排空气法收集的氧气较干燥，但纯度较低。 ‌操作顺序‌：实验结束时，应先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水倒吸炸裂试管。 ‌验满方法‌： 排水集气法：当气泡从集气瓶口冒出时，说明氧气已收集满。 向上排空气集气法：将带火星的木条靠近集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满。 【变式10-1】（24-25八年级上·上海闵行·期末）用如图装置制取氧气，说法正确的是 A．该装置的优点是可以控制反应的速率 B．分液漏斗末端要液封 C．导管伸入集气瓶底部是因为氧气密度比空气大 D．集气瓶口放置毛玻璃片是减少氧气逸散到空气中 【变式10-2】（24-25八年级上·上海·期末）化学实验中常常有许多“先后”之分，如果先后顺序错误，可能会导致实验失败，甚至产生严重后果。下列有关用高锰酸钾制氧气并用排水法收集的实验中，先后顺序正确的是 A．检查装置气密性时，先将导管伸入水中，再用手紧握试管的外壁 B．先将高锰酸钾装入试管，再检查装置的气密性 C．加热时先对试管进行均匀加热，再对准药品部位进行集中加热 D．实验完毕后，先熄灭酒精灯，再把导管移出水面 题型011 二氧化碳的实验室制取 【典例11】（24-25八年级上·上海崇明·期末）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： (4)实验室制取二氧化碳时，与B相比，选用C装置的优点是 ；反应文字表达式为 ；选择的收集装置是 （选填“D”或“F”或“G”），验满方法是 。 方｜法｜点｜拨 1、药品选择 ‌不能用浓盐酸‌：会挥发出HCl气体，影响CO₂纯度。 ‌不能用稀硫酸‌：生成的CaSO₄微溶，会覆盖在石灰石表面，阻止反应。 ‌不能用碳酸钠粉末或大理石粉末‌：反应太快，不利于收集。 2、装置操作 ‌长颈漏斗要伸入液面以下‌：防止气体从漏斗逸出。 ‌导气管不能伸入太长‌：不利于气体排出。 ‌验满方法‌：用燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭即满，不能伸入瓶内。 3、气体处理 ‌制得的气体常混有杂质‌：如HCl气体和水蒸气。 4、其他注意事项 ‌实验前检查气密性‌：确保装置不漏气。 ‌先放石灰石，后加稀盐酸‌：操作顺序不能错。 ‌用向上排空气法收集‌：因为CO₂密度比空气大。 【变式11-1】（24-25八年级下·上海金山·期末）实验室制气体，最适宜的一组药品是 A．石灰石和稀硫酸 B．石灰石和稀盐酸 C．碳燃烧 D．木炭和氧化铜 【变式11-2】（24-25八年级上·上海金山·期末）二氧化碳的实验室制取和检验等的部分实验操作如图所示，错误的是 A．检查气密性 B．倾倒稀盐酸 C．检验是否集满 D．检验二氧化碳 题型12 实验室制取气体的一般思路和方法 【典例12】（24-25八年级上·上海静安·期末）实验室制备气体是初中化学重要的活动。 ①选择药品。下图适合实验室制取二氧化碳且操作正确的是 （选填编号）。 ②制取装置如右图所示 i加入盐酸的量应在 （选填“x”“y”或“z”）处。 ⅱ请写出证明二氧化碳集满的方法 。 ③比较发生装置A和G，有关说法正确的是 （选填编号）。 A．都能随时控制滴加液体的量         B．都适用于常温下的反应 C．都只能制备密度比空气大的气体     D．都是反应过程中装置内气体压强大于外界大气压 方｜法｜点｜拨 核心思路‌：先看反应物状态和条件选发生装置，再根据气体密度和溶解性选收集方法，最后验满和检验。 1、发生装置选择 ‌固固加热型‌：如高锰酸钾制氧气，试管口略向下倾斜，防冷凝水倒流。 ‌固液常温型‌：如过氧化氢制氧气，长颈漏斗末端要浸入液面，防气体泄漏。 ‌易错点‌：长颈漏斗没形成液封，气体会从漏斗逸出。 2、收集方法选择 ‌排水法‌：适用于难溶于水的气体（如O₂、H₂），导管口刚露出瓶口即可。 ‌排空气法‌：向上排空气法：密度＞空气（如CO₂）；向下排空气法：密度＜空气（如H₂、NH₃）。 ‌易错点‌： 氨气（NH₃）密度比空气小，若用向上排空气法，气体会从瓶口跑掉。 排水法收集时，集气瓶没装满水或瓶口有气泡，会导致气体不纯。 3、口诀记忆 ‌发生装置‌：“固固加热选A，固液常温选B，长颈漏斗要液封”。 ‌收集方法‌：“排水法看溶解性，排空气法看密度，向上向下要分清”。 【变式12-1】常温常压下在实验室收集NH3(气体)，与选择收集方法有关的信息是 A．NH3的密度 B．NH3在水中的溶解性 C．空气的密度 D．NH3的质量 【变式12-2】根据下列装置图填空： (1)仪器①的名称是 。 (2)实验室制取气体时，组装好仪器后，应先 ，再添加药品。装置B中用分液漏斗而不用长颈漏斗的优点是 。 (3)实验室选择气体发生装置时，应考虑的因素是 、 。实验室若用石灰石(固体)和稀盐酸(液体)制取并收集二氧化碳时，应选用的发生装置是 (选填装置序号)。已知二氧化碳的密度比空气大且能溶于水，则所选用收集的装置是 。 (4)已知氨气的密度比空气小，且极易溶于水。实验室常用加热氢氧化钙固体和氯化铵固体的方法制取氨气，要制取并收集氨气，所选用的发生装置是 ，收集的装置是 。 题型013 催化剂和催化作用 【典例13】（24-25八年级上·上海普陀·期末）某小组同学学习了双氧水制取氧气，有了新的想法，设计了如下实验 实验一：探究质量分数、溶液pH、温度对反应速率的影响 设计如下表实验方案： 实验序号 质量分数/% pH 温度/℃ 每分钟气泡数 1 20 5 20 2 20 6 20 3 20 11 20 4 15 11 25 5 A 11 B (1)通过实验1~3可以得出 对反应速率的影响。 (2)A、B的值分别为15、20，还可以是A= ；B= 。 实验二：探究制取氧气的适宜催化剂 查阅资料：双氧水在催化分解过程中会放出热量。 实验方案如下： Ⅰ．用、、、四种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合，滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球，备用。 Ⅱ．取30粒含的海藻酸钠微球，采用左下图装置进行实验。改用其他三种微球，分别重复上述实验，得到右下图的锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。 (3)每次实验时，海藻酸钠微球数应相同的原因 。 (4)用含的海藻酸钠微球进行实验，60s时压强瞬间回落，其可能原因是 。 (5)请你预测在300s(反应恰好结束)后对应曲线如何变化___________。 A．缓慢下降后保持不变 B．持续缓僈下降 C．略有上升后保持不变 D．保持数值不变 (6)从实验曲线看，催化效果较好、反应温和的催化剂是 。 方｜法｜点｜拨 1.‌催化剂不唯一‌ 比如过氧化氢分解，除了二氧化锰，氧化铜、红砖粉也能催化。 2.‌“改变”包括加快和减慢‌ ‌化学性质不变，物理性质可能变。‌ 二氧化锰催化氯酸钾时，块状变粉末，物理性质变了，但化学性质没变。 3.‌催化剂不增加生成物质量‌ 它只改变速率，不影响产物多少。 比如用过氧化氢制氧气，加二氧化锰不会让氧气变多。 4.‌催化剂可能参与反应 【变式13-1】（24-25八年级上·上海·期末）关于催化剂，说法正确的是 A．加入催化剂越多，得到的产物越多 B．二氧化锰可作任何反应的催化剂 C．催化剂只能改变化学反应速率 D．没有催化剂就不能进行化学反应 【变式13-2】（24-25八年级上·上海·期末）两份等浓度的过氧化氢溶液，一份加入二氧化锰，另一份加入相同质量的氧化铁，产生氧气的质量随反应时间的变化关系如图所示，已知氧化铁也可以作为过氧化氢分解的催化剂。下列说法中正确的是 A．氧化铁的催化效果比二氧化锰好 B．反应后氧化铁和二氧化锰的质量都减少 C．两份过氧化氢溶液的初始质量不相同 D．反应停止后，向试管中再加入过氧化氢溶液仍然产生气泡 题型014 简易供氧器 【典例14】（24-25八年级上·上海闵行·期末）化学兴趣小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。图甲为供氧器的工作原理，说法正确的是 A．制氧剂只能是过氧化氢溶液和二氧化锰 B．反应后，反应仓内水的质量增大 C．过滤仓中水的作用是控制反应速率 D．图乙的作用相当于过滤仓，则a管与病人的氧气罩相连 方｜法｜点｜拨 1、核心知识‌ ‌制氧原理‌：常用过氧化氢分解（2H₂O₂ → 2H₂O + O₂↑）或氯酸钾加热（2KClO₃ → 2KCl + 3O₂↑）。 ‌供氧剂选择‌：过氧化钙（CaO₂）适合持续供氧，过氧化钠（Na₂O₂）反应较快。 2、实践步骤‌ ‌设计‌：根据需求选择制氧剂，设计装置（如反应仓、加湿过滤仓）。 ‌制作‌：用塑料瓶、输液管等材料组装，注意密封和导氧管连接。 ‌测试与优化‌：检查供氧效果，调整制氧剂用量或装置结构。 3、改进供氧器性能的实用方法‌ ‌优化制氧剂‌：比如用‌过碳酸钠‌替代过氧化氢，它产氧量更高、更稳定，20分钟内产氧量明显优于过氧化氢。 ‌改进装置设计‌： ‌观察窗‌：方便实时监测气泡和氧气生成速率。 ‌过滤仓‌：除了过滤杂质，还能增加湿度、降低温度，提升舒适度。 【变式14-1】（24-25八年级上·上海·期末）在跨学科实践活动中，某探究小组同学通过右图的自制“制氧机”利用过碳酸钠、水和二氧化锰制备O2。发生装置是 （填“M”或“N”）；M瓶中水的作用是 写一条。 【变式14-2】某学习团队将自制的供氧器在1.0版基础上迭代优化为2.0版(如图)。 ①1.0版制氧机装入适量试剂后，盖紧瓶盖；当观察到导管口有 可得到较纯净氧气。 ②比较2.0版优于1.0版的优点有 (写一点)。 期末基础通关练（测试时间：10分钟） 1．（24-25八年级上·上海金山·期末）有关氧气的说法正确的是 A．氧气是一种可燃物 B．物质与氧气发生的反应都属于氧化反应 C．液氧是一种混合物 D．水中溶解的氧气能供给鱼虾呼吸，因此氧气易溶于水 2．（25-26八年级上·上海·期末）小红利用如图所示装置和试剂进行实验，下列有关该实验的分析错误的是 A．由于反应时快速产生氧气，使得集气瓶内压强不断增大，充气气球会变小，红墨水会左移 B．实验中的反应物是过氧化氢和二氧化锰 C．小红多次重复该实验来获得普遍规律，实验中的二氧化锰可以重复利用 D．装有过氧化氢溶液的仪器是分液漏斗，通过控制滴加液体速率从而得到平稳气流 3．（25-26八年级上·上海闵行·月考）探究氧气的性质 (1)木炭在图B中燃烧比在图A中燃烧剧烈的原因是 ；图C的实验目的是 。 (2)图D中将铁丝绕成螺旋状，目的是 。 (3)图E中集气瓶底少量水的作用是 。 (4)氧气和很多物质发生反应时，呈现出奇妙的现象，下列实验现象描述正确的是___________。 A．在空气中点燃镁条，发出耀眼的白光，生成白色固体氧化镁 B．将红热的铁丝放在空气中，剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 C．磷在空气中燃烧，生成大量白雾 D．木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量。 4．（25-26八年级上·上海·期末）空气是混合物，含有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳、水蒸气、灰尘等多种物质。 (一)请用这些物质进行填空。 (1)汽车碰撞后安全气囊中会迅速反应，生成一种空气中含量最多的气体，该气体是 。 (2)饼干放在空气中一段时间后逐渐变软是因为空气中有 。 (3)亮丽多彩的霓虹灯中填充的气体是 。 (二)为测定空气中氧气体积分数，设计如图实验。 (4)该燃烧反应的文字表达式是 。 (5)冷却至室温后打开止水夹观察到水倒流入试剂瓶中，原因是 （不定项）。 A．红磷减少 B．集气瓶内压强变小 C．空气的压强增大 D．氧气减少了 5．（24-25八年级上·上海·期末）2023年9月，第19届亚运会在杭州举行，这是史上首届贯彻“碳中和”理念的亚运会。 (1)“碳中和”中的“碳”是指二氧化碳，该气体过度排放会引起的环境问题是 (2)下图是自然界碳循环简图，请回答： ①矿物燃料含碳元素，写出木炭燃烧的文字表达式： ②海水吸收二氧化碳时，发生反应的文字表达式： ；其生成物会使紫色石蕊溶液变 色。 (3)本届亚运会主火炬塔采用废碳再生的“绿色零碳甲醇”作为燃料，甲醇是由焦炉气中的氢气与工业尾气中的二氧化碳在高温和催化剂的条件下合成的，同时还生成水，请写出这个反应的文字表达式 (4)“低碳”生活是一种生活态度，也是一种生活理念。请写出生活中践行“低碳”生活理念的一条具体措施 。 6．化学活动小组为探究二氧化碳的性质设计了如图所示的实验装置。 (1)若要证明b处二氧化碳与水发生反应，可在a处放置 做对照实验。 (2)写出c处发生反应的符号表达式 。 (3)烧杯里铁皮架的上下层各放置了一根燃着的蜡烛，根据实验现象，推断二氧化碳具有哪些性质？ 7．如图是实验室常见的制取气体的装置： (1)写出标号③仪器名称： 。 (2)给固体加热时，试管口略向下倾斜是为了防止 。 (3)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取并收集一瓶较纯净氧气时，应选择的实验装置是 (填字母)。 (4)用A装置制取氧气的文字表达式 。 (5)装置C与装置B比较，装置C的主要优点是 。 8．（25-26八年级上·上海·期末） (1)实验室常用高锰酸钾制取氧气，发生装置应选 （填A—F），选择该装置的原因是 ，该装置有一处需要改进的是 。 (2)收集较纯净的氧气可选用 （填A—F）装置，实验结束后，测得收集到的氧气浓度明显偏低，原因可能是 。（写1点） (3)若用盛满水的G装置收集氧气，应将气体从 （填“m”或“n”）管处通入。 (4)甲同学欲收集体积分数为50%的氧气：先将集气瓶中注入50%体积的水（如图所示），然后用排水法收集氧气。你是否认同他的做法，理由是 。 期末重难突破练（测试时间：10分钟） 1．某小组使用数据采集器进行“铁丝在氧气中燃烧”的实验，集气瓶内氧气的体积分数随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．反应生成氧化铁 B．瓶中放少量水，用于吸收有毒物质 C．开始采集数据时，集气瓶内是纯净的氧气 D．铁丝停止燃烧时，瓶内氧气未耗尽 2．用“W”形玻璃管进行微型实验：将注射器的过氧化氢溶液推入管中与二氧化锰接触。下列说法错误的是 A．反应后，二氧化锰的质量不变 B．若a处粉末是红磷，观察到有白雾生成 C．若a处粉末是硫，则b处需接上尾气处理装置，以吸收有害气体 D．用“W”形玻璃管进行实验可以节约药品 3．（25-26八年级上·上海金山·月考）某同学在实验室制取氧气，利用收集的几瓶氧气分别做氧气的性质实验。 (1)如图1所示，将带火星的木条分别迅速伸入甲、乙两个装满氧气的集气瓶中，观察到木条复燃，且在甲中燃烧比在乙中燃烧更旺。 上述实验说明了氧气具有的性质是： 、 。 (2)如图2所示，木炭在氧气中燃烧的现象是 ，该反应的文字表达式为 。 (3)夹持细铁丝和木炭的仪器叫_____。 A．试管夹 B．镊子 C．燃烧匙 D．坩埚钳 (4)如图3所示铁丝在氧气中剧烈燃烧， 、生成 色固体。该反应的文字表达式为 ，加入瓶底部的水的作用是 。 4．空气是一种用途很多的自然资源，可用于工业上制取氧气，其流程如图。 【查阅资料】氧气的沸点是-183℃，氮气的沸点是-196℃。 (1)操作1的名称是蒸发，要达到将氮气与氧气分离的目的，温度t的范围是 。 (2)如果将燃着的木条置于盛满液态空气的容器口，观察到的现象是木条 （填“熄灭”或“燃烧更旺”）。 (3)工业上制取氧气属于 （填“物理”或“化学”）变化。 (4)储存在蓝色钢瓶中的“工业液氧”是 （填“纯净物”或“混合物”）。 (5)工业上不使用过氧化氢或高锰酸钾分解制取氧气的原因是 。 5．下图是有关二氧化碳性质探究相关实验，分析并回答有关问题。 (1)实验一探究二氧化碳的溶解性：图1中，向密闭装置中加入一定体积的水，并用压强传感器测定装置内压强变化，分析a点压强和b点压强相等的原因 。 (2)实验二将干燥的石蕊纸花放入一瓶干燥的二氧化碳中，观察到纸花不变红，得出的结论是 。 (3)结合实验二和实验三中石蕊溶液通入二氧化碳前、后颜色变化，通过证明 生成从而证明二氧化碳能与水反应。 6．某化学实验小组用如图所示的装置进行二氧化碳的收集和性质的验证实验。 (1)写出图中仪器的名称：① 。 (2)已知装置E中的液体是紫色石蕊溶液，打开弹簧夹和，一段时间后，装置E中出现的现象是___________(填字母)。 A．溶液变为红色 B．溶液变为蓝色 C．有白色沉淀产生 D．无明显现象 (3)装置B是在装置A基础上进行了改进，改进后的优点是 ；AB两个发生装置中，仪器①都要插入液面以下，原因是 。 (4)为了用装置D收集二氧化碳，同时用装置F验证二氧化碳的性质，在打开反应之前，如何操作 ？装置F中有什么现象 ？装置F中的现象验证了二氧化碳的什么性质 ？ 7．是人类生存必需的物质，认识和获取具有重要意义。 (1)在实验室里可用下列装置制取氧气 ①仪器M的名称是 。 ②利用固体、溶液制取较纯的，应选择的两个装置是 （填字母），该反应的文字表达式是 。 ③检验一瓶无色气体是氧气的简单方法是 （包括操作和现象）。 ④实验室用A装置制取氧气，发生反应的文字表达式是 ，在试管口放棉花团的作用是 。 (2)氧循环对维持自然界中的物质、能量及生态平衡具有重要意义。 氧气和臭氧（）可以相互转化。在紫外线的作用下，转化为的文字表达式为 。 (3)将收集的氧气倒入装置F的烧杯中，观察到带火星的木条自下而上依次复燃，说明氧气具有的性质是 和 。 8．某兴趣小组对过氧化氢分解制取氧气的催化剂展开系列探究。 Ⅰ．探究二氧化锰能否作过氧化氢分解的催化剂 已知二氧化锰不溶于水，实验过程如下图： (1)实验步骤①和②③对比，说明二氧化锰 (填“能”或“不能”)加快过氧化氢分解产生氧气的速率。 (2)能说明反应时二氧化锰的化学性质不变的实验步骤是 (填序号)。 (3)实验步骤⑥中，称量固体的质量为 g。 结论：二氧化锰能作过氧化氢分解的催化剂。 Ⅱ．探究影响过氧化氢分解速率的因素 在不同条件下制取、收集4 mL氧气，记录所需要的时间，实验数据如下表： 实验序号 H2O2溶液的浓度/% H2O2溶液的体积/mL 温度/℃ MnO2的用量/g 收集氧气所需时间 ① 5 1 20 0.1 16 s ② 15 1 20 0.1 6 s ③ 30 5 35 0 98 min ④ 30 5 55 0 20 min (4)收集氧气、测定氧气体积所需要的部分装置如右图，与c连接的是集气瓶的 (填“a”或“b”)端。 (5)能说明过氧化氢的分解速率与其浓度有关的实验组合是 (填序号)。 Ⅲ．探究不同催化剂对过氧化氢分解速率的影响 流量计如下图所示，在等体积的三个锥形瓶中分别加入0.1 g二氧化锰(MnO2)，氧化铁(Fe2O3)和氧化铜(CuO)三种粉末，再用注射器迅速分别加入40 mL 5%的过氧化氢溶液，用流量计测量产生气体的体积。 根据实验数据，绘制出产生氧气的体积和时间变化的曲线如下图。 (6)由图可得结论：其他条件相同时，对过氧化氢分解速率影响最大的是 。 (7)请写出用氧化铜催化分解过氧化氢反应的文字表达式： 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