寒假第5课 新课（预习）第1节空气的成分（2）- 2025-2026学年科学浙教版八年级下册

浙教新版八年级上册寒假 第5课 新课（预习） 第1节 空气的成分（2） 教材解读：整理要点+知识网络，有的放矢 同步练习：知识点同步即时练习，查漏补缺 难点强化：难点内容标注与讲解，能力提升 提升专练：真题感知+提升专练，全面突破 教材解读 知识点3 氧气的性质 探索物质性质是科学研究的影响重要任务。研究内容包括物质的物理性质和化学性质。研究的方法包括观察法、实验法等。 氧气由氧气分子（O2）构成，每个氧分子有两个氧原子构成。 1、氧气的物理性质 （1）通常情况下，氧气是一种无色无味的气体； （2）在标准状况下，其密度为1.429g/L，比空气的密度（1.293g/L）略大；不易溶于水。 常温常压下1升水中大概能溶解3 0毫升的氧气，这些氧气是水生生物的生存的必要条件之一。 （3）氧气的三态变化为 2、氧气的贮存：工业生产的氧气一般只存在蓝色钢瓶里。 3、氧气的化学性质 （1）氧气能支持燃烧 在空气中，带火星的木条不复燃 ①比较 在氧气中，带火星的木条复燃 说明氧气能支持燃烧 ②氧气的检验：用带火星的木条 （2） 氧气的化学性质比较活泼，，在一定条件下能跟许多物质发生化学反应，同时放出热量。 ①硫与氧气的反应 物质（颜色） 反应现象 反应文字表达式 （化学方程式） 注意事项 硫 （淡黄色 固体） 共同特征：放出大量的热，生成一种具有刺激性气味的气体。 S+O2 SO2 ①硫的用量不能过多，防止对空气造成污染。 ②集气瓶内预先装少量水，目的是吸收有毒气体。 ②铁丝与氧气的反应 物质（颜色） 反应现象 反应文字表达式 （化学方程式） 注意事项 铁丝 （银白色固体） 剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，有黑色固体生成。 3Fe+2O2 Fe3O4 ①细铁丝绕成螺旋状，目的是增加铁丝局部的温度和与氧气的接触面积。 ②集气瓶内预先装少量水或铺一层薄细沙，目的是防止高温熔化物溅落炸裂瓶底。 1. 反应条件是“点燃”不能写成“燃烧” 2. 通常情况下，物质在空气中的燃烧是与空气中的氧气反应，反应物要写成“氧气”而不是“空气”或“氧”。 （3） 氧气是一种化学性质比较活泼的气体，能与硫、铁等许多物质发生反应，这些能与氧气发生反应的反应叫做氧化反应。氧气在氧化反应中提供氧，具有氧化性。 ①氧化反应不属于化学反应的基本类型。②氧化反应中的“氧”并不只是氧气，还可以是含氧化合物中的氧。 4、氧化物 定义 由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物叫做氧化物 常见的氧化物 水(H2O)、二氧化碳(CO2)、二氧化硫(SO2)和四氧化三铁(Fe3O4) 氧化物的一般分类:金属氧化物(另一种组成元素为金属元素的氧化物，如FeO、CuO、CaO和Al2O3等)和非金属氧化物(另一种组成元素为非金属元素的氧化物，如H2O、SiO2、CO和P2O5等)。 【注意】①含有两种元素，其中一种元素为氧元素的物质不一定都是氧化物，如在密闭容器内含有氧气和金属铜的混合物就不属于氧化物。 ②含氧化合物指的是含氧元素的化合物，但不一定就是氧化物；而氧化物一定属于含氧化合物。 如二氧化硫是氧化物；氯酸钾(KClO3)是含氧化合物，含3有三种元素，但不是氧化物。 即时演练 【典例1】氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它可以和许多物质发生化学反应(如图)。下列关于三个反应的叙述中不正确的是（ ） A．反应都放出热量 B．都是化合反应 C．都需要点燃 D．生成物都是固体 【典例2】如图为探究氧气性质的相关实验，对实验现象及有关操作描述不合理的是（　　） A．硫在氧气中燃烧，产生淡蓝色火焰，生成有刺激性气味的气体 B．硫在氧气中燃烧后，振荡集气瓶使水充分吸收生成的气体，防止污染环境 C．木炭在氧气中，剧烈燃烧、发出白光、放出大量热 D．木炭熄灭后向瓶内倒入澄清石灰水，振荡后澄清石灰水变浑浊 【典例3】下列有关物质燃烧现象的叙述中，正确的是（　　） A．铁丝在空气中燃烧：火星四射，生成红色固体 B．硫粉在氧气中燃烧：产生明亮的蓝紫色火焰，生成一种刺激性气味的气体 C．木条在氧气中燃烧：发出白光，生成二氧化碳 D．红磷在空气中燃烧：生成大量的白色烟雾 【典例4】如图是硫和细铁丝在氧气中燃烧的实验。两个实验中，集气瓶中都装有少量的水，其中甲装置中水的主要作用是 ， 乙装置中铁丝绕成螺旋状是为了 。 【典例5】如图为兴趣小组“铁丝在氧气中燃烧”实验，通过仪器测量得到如图数据，关于该实验下列说法正确的是（　　） A．实验前瓶内收集的氧气是纯净的 B．铁丝大约在20秒左右停止燃烧 C．铁丝停止燃烧是因为因瓶内氧气被耗尽 D．实验中氧气体积分数一直变小 知识点4 氧气的制取 1、 氧气的工业制法 （1） 空气冷冻分离法：原理：液态氧（沸点为-183℃）和液态氮（沸点为-196℃）的沸点不同， 采用低温蒸发的方法得到氧气。 （2） 膜分离技术法 2、氧气的实验室制法：用过氧化氢溶液制取氧气 药品 过氧化氢溶液（无色溶液）、二氧化锰（黑色粉末） 反应原理 实验装置 实验步骤 (1) 组装装置：按图组装器材 (2) 检查装置气密性：先关闭分液漏斗活塞，然后把导管的下端浸入水槽中，用手紧握锥形瓶。如果观察到导管口有气泡冒出，移开手后一会儿，导管中出现一段水柱，就证明装置不漏气。如果没有气泡冒出，就说明装置漏气，应仔细查找原因，并改正装置。 (3)装入药品：将50毫升水及0.5克的二氧化锰粉末加入锥形瓶中，用带有分液漏斗和导管的双孔橡皮塞塞紧瓶口，，最后向分液漏斗中加入30毫升10%的过氧化氢溶液； (4)收集气体：将集气瓶灌满水，倒置于水槽中，再小心旋转分液漏斗的活塞，滴加过氧化氢溶液。当导管口的气泡连续、均匀地溢出后，再把导管口伸入盛满水的集气瓶里，收集气体。当氧气收满时，立即关闭活塞。 检验 将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃则证明收集的是氧气 3、催化剂 （1） 催化剂和催化剂的概念 催化剂 在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂，工业上又叫做触媒 催化作用 催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用 （2）催化剂的特点： 4、氧气的性质研究 木炭在氧气中燃烧 反应的文字表达式： 铝箔在氧气中燃烧 反应的文字表达式 5、实验装置 (1)发生装置的选择→依据：反应物状态和反应条件实验室常见的气体发生装置类型及相应的选择依据见下图。 用过氧化氢溶液制取氧气时，因反应不需加热，故选择固液常温型发生装置； （2）收集装置的选择：（补充） 6、 科学扩展 实验室制取氧气，也可以用分解的方法。 实验过程 (1)检查装置的气密性； (2）将试剂装入试管中，试管口放一团棉花(目的是防止氯酸钾进入导管),用带导管的单孔胶塞塞紧试管； (3)将试管固定在铁架台上；(注意：试管口应略向下倾斜) (4)点燃酒精灯，先均匀受热后固定加热； (5)用排水法收集氧气(当导管口产生连续、均匀的气泡时才开始收集); (6) 收集完毕，将导管移出水槽；熄灭酒精灯。 这样做的目的是：防止水槽中的水倒吸入试管使试管炸裂。 检验方法 将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，则为氧气；否则不是氧气。 知识点5 化合反应和分解反应 反应类型 化合反应 分解反应 概念 由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应 由一种物质生成两种或两种以上物质的反应 形式 A+B→AB（多变一） AB→A+B（一变多） 参加反应的物质种类 两种或两种以上 一种 生成物质的种类 一种 两种或两种以上 关系 都是化学反应的基本类型，二者属于并列关系 即时演练 【典例1】用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，混合物的质量变化情况如图所示。正确的分析是（　　） A．反应到t1时生成了（a﹣b）g氧气 B．P点处固体成分是KCl、KClO3和MnO2 C．在反应过程中，KCl的质量分数不断减少 D．在0～t2时段，MnO2在混合物中的含量不断增大 【典例2】如图所示，①为制取氧气的发生装置（气密性良好），其中的燃烧匙可以上下移动。②和③为氧气的收集装置。小金欲制取一瓶干燥的氧气，下列分析正确的是（　　） A．在①中，将MnO2浸入H2O2溶液，MnO2可分解产生氧气 B．若用装置②的方法收集氧气，需等到导管口气泡均匀并连续冒出时才可收集 C．若用装置③的方法收集氧气，可将带火星的木条放入瓶口进行验满 D．将装置①分别与装置②或③连接，均能达到实验目的 【典例3】H2O2溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生O2，实验室欲利用15%的H2O2溶液制取O2，则下列装置中，有关装置选择、药品选用、收集装置等，叙述最合理的是（　　） A．甲装置速度可控又可以快速制取O2而不含杂质 B．乙装置中的水没有参与反应是多余的 C．丙装置能获得较纯的O2 D．乙丁组合具有制取反应速度可控性和收集到的氧气纯度高的优点 【典例4】过氧化氢（H2O2）和水（H2O）在一定条件下都可以制取氧气，但两者性质完全不同。请回答： （1）过氧化氢和水中氧元素的化合价分别是 。 （2）小科同学通过比较过氧化氢和水的化学式就得出“过氧化氢的含氧量（氧元素的质量分数）是水的2倍”的结论。请你通过计算说明小科的结论是否正确。 （3）小科用如图装置进行氧气的制取，该装置的圆底烧瓶中放入50毫升水的目的是 。 【典例5】下列反应属于分解反应的是（ ） A．H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O B．Mg+2HCI=MgCl+H2↑ C．2KClO32KCl+3O2↑ D．CO2+H2O=H2CO3 提升专练 [题型专练1]某科学小组运用如图所示的方法探究氧气的性质，实验中可观察到的现象是蜡烛自下而上地 （选填“依次熄灭“或“燃烧更旺”），由这个实验可以知道氧气具有密度比空气 的物理性质 （选填“大”或“小”）。 [题型专练2]小实学习了氧气相关知识后，将其梳理成如下思维导图，请完成问题。 下列性质与氧气能供给呼吸有关的是（　　） A．无色无味 B．密度比空气大 C．助燃性 D．氧化性 [题型专练3]物质的结构、性质与用途的关系如图所示，下列有关氧气的说法错误的是（　　） A．氧气分子是保持氧气化学性质的最小微粒 B．氧气的助燃性决定了氧气可以作为燃料 C．分离液态空气制氧气，利用了氧气与氮气沸点不同的性质 D．氧气能和很多金属单质反应，体现了氧气具有氧化性 [题型专练4]下面是实验室制取、收集、验满、验证氧气性质的装置或操作，其中错误的是（　　） A． B． C． D． [题型专练5]下列是实验室制取、收集有关气体装置图，请按要求回答下列问题： （1）实验室选择装置甲制取氧气时，仪器a的名称是　 　。 （2）若利用装置丙收集氧气，判断氧气已集满的现象是　 　。 （3）若利用装置丁收集氧气，气体要从c管通入，理由是　 　。 [题型专练6]实验室开放日，某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，设计了如图实验装置进行气体制取和性质的探究，请回答有关问题： (1)请写出图中标有字母的仪器名称：b 。 (2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合物制取氧气时，应选用的发生装置是 （填写装置的字母代号）。 (3)比较用B、D组合和B、E组合制取氧气，后者组合的优点是 ，E收集气体时，应等到 时开始收集。 [题型专练7]下列装置中能作为实验室制取氧气的收集装置的是（　　） A． B． C． D． [题型专练8]在学习氧气的性质时，小科进行了如下探究。 （1）用过氧化氢作为原料制取氧气，收集时要得到平稳的气流，应选择图甲中的 （填字母）作为发生装置。 （2）小科想用图乙装置来验证氧气的密度大于空气密度的性质。他用带火星的木条分别以①、②两种方式迅速插入，预期观察到的现象是 。 [题型专练9]小黄用如图所示的装置来制取和收集氧气，在实验前对装置进行气密性检查。小黄建构了”检查装置气密性”的思维模型： （1）检查图甲装置的气密性：①按图连接好装置：②关闭止水夹；③在长颈漏斗中注入一定量的水直至长颈漏斗末端浸入水中，并继续注水；④如果观察到长颈漏斗中水不再下流并维持一段时间，就证明装置气密性良好。上述实验中，属于”利用转换法检查气压差”这一思维模型环节的步骤是　 。 （2）实验室用装置甲作为制取氧气的发生装置，反应化学方程式为　 　。 （3）若用装置乙进行收集氧气，如何检查氧气已经收集满　 　。 （4）若用装置丙测量生成氧气的体积，集气瓶上方原有的空气会使测量结果　 　(选填”偏大”、”偏小”或”无影响”)。 [题型专练10]小明在学习了“用过氧化氢制取氧气“的知识后，进行如下实验： ①按图甲组装实验仪器并进行气密性检查。 ②取10毫升溶质质量分数为3%的过氧化氢溶液和0.03克二氧化锰装入容器中，塞进橡皮塞，接上压强测量仪（如图乙）。 ③倾斜装置，使过氧化氢溶液和二氧化锰充分混合，用压强测量仪测量容器内的气压 ④分别用0.06克、0.09克和0.12克的二氧化锰重复上述实验，整理相关数据如图丙。 （1）写出步骤①中检查装置气密性的具体操作及气密性良好的判断依据：　 　 （2）实验中，小明用　 　来反映产生氧气的多少 （3）观察本实验相关数据，除了研究“二氧化锰质量对过氧化氢分解产生氧气质量的影响“外，还可以研究的问题是：　 　。 1 第 1 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 浙教新版八年级上册寒假 第5课 新课（预习） 第1节 空气的成分（2） 教材解读：整理要点+知识网络，有的放矢 同步练习：知识点同步即时练习，查漏补缺 难点强化：难点内容标注与讲解，能力提升 提升专练：真题感知+提升专练，全面突破 教材解读 知识点3 氧气的性质 探索物质性质是科学研究的影响重要任务。研究内容包括物质的物理性质和化学性质。研究的方法包括观察法、实验法等。 氧气由氧气分子（O2）构成，每个氧分子有两个氧原子构成。 1、氧气的物理性质 （1）通常情况下，氧气是一种无色无味的气体； （2）在标准状况下，其密度为1.429g/L，比空气的密度（1.293g/L）略大；不易溶于水。 常温常压下1升水中大概能溶解30毫升的氧气，这些氧气是水生生物的生存的必要条件之一。 （3）氧气的三态变化为 2、氧气的贮存：工业生产的氧气一般只存在蓝色钢瓶里。 3、氧气的化学性质 （1）氧气能支持燃烧 在空气中，带火星的木条不复燃 ①比较 在氧气中，带火星的木条复燃 说明氧气能支持燃烧 ②氧气的检验：用带火星的木条 （2） 氧气的化学性质比较活泼，，在一定条件下能跟许多物质发生化学反应，同时放出热量。 ①硫与氧气的反应 物质（颜色） 反应现象 反应文字表达式 （化学方程式） 注意事项 硫 （淡黄色 固体） 共同特征：放出大量的热，生成一种具有刺激性气味的气体。 S+O2 SO2 ①硫的用量不能过多，防止对空气造成污染。 ②集气瓶内预先装少量水，目的是吸收有毒气体。 ②铁丝与氧气的反应 物质（颜色） 反应现象 反应文字表达式 （化学方程式） 注意事项 铁丝 （银白色固体） 剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，有黑色固体生成。 3Fe+2O2 Fe3O4 ①细铁丝绕成螺旋状，目的是增加铁丝局部的温度和与氧气的接触面积。 ②集气瓶内预先装少量水或铺一层薄细沙，目的是防止高温熔化物溅落炸裂瓶底。 1. 反应条件是“点燃”不能写成“燃烧” 2. 通常情况下，物质在空气中的燃烧是与空气中的氧气反应，反应物要写成“氧气”而不是“空气”或“氧”。 （3） 氧气是一种化学性质比较活泼的气体，能与硫、铁等许多物质发生反应，这些能与氧气发生反应的反应叫做氧化反应。氧气在氧化反应中提供氧，具有氧化性。 注意：①氧化反应不属于化学反应的基本类型。②氧化反应中的“氧”并不只是氧气，还可以是含氧化合物中的氧。 4、氧化物 定义 由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物叫做氧化物 常见的 氧化物 水(H2O)、二氧化碳(CO2)、二氧化硫(SO2)和四氧化三铁(Fe3O4) 氧化物的一般分类:金属氧化物(另一种组成元素为金属元素的氧化物，如FeO、CuO、CaO和Al2O3等)和非金属氧化物(另一种组成元素为非金属元素的氧化物，如H2O、SiO2、CO和P2O5等)。 【注意】 ①含有两种元素，其中一种元素为氧元素的物质不一定都是氧化物，如在密闭容器内含有氧气和金属铜的混合物就不属于氧化物。 ②含氧化合物指的是含氧元素的化合物，但不一定就是氧化物；而氧化物一定属于含氧化合物。 如二氧化硫是氧化物；氯酸钾(KClO3)是含氧化合物，含3有三种元素，但不是氧化物。 即时演练 【典例1】氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它可以和许多物质发生化学反应(如图)。下列关于三个反应的叙述中不正确的是（ ） A．反应都放出热量 B．都是化合反应 C．都需要点燃 D．生成物都是固体 【答案】D 【详解】A、三个反应都是物质在氧气中燃烧，因此都会放出大量的热，选项A正确； B、三个反应都是两种物质生成一种物质，符合化合反应的特征，都是化合反应，选项B正确； C、三个反应的条件都是点燃，选项C正确； D、硫在氧气中燃烧生成二氧化硫气体，磷和铁丝在氧气中燃烧都生成固体，选项D不正确； 【典例2】如图为探究氧气性质的相关实验，对实验现象及有关操作描述不合理的是（　　） A．硫在氧气中燃烧，产生淡蓝色火焰，生成有刺激性气味的气体 B．硫在氧气中燃烧后，振荡集气瓶使水充分吸收生成的气体，防止污染环境 C．木炭在氧气中，剧烈燃烧、发出白光、放出大量热 D．木炭熄灭后向瓶内倒入澄清石灰水，振荡后澄清石灰水变浑浊 【解答】解：A、硫在氧气中燃烧，产生明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体，故该描述不合理； B、硫在氧气中燃烧产生二氧化硫，可用水来吸收二氧化硫气体，故该选项描述合理； C、木炭在氧气中燃烧的实验现象为；剧烈燃烧、发出白光、放出大量热，故该选项描述合理； D、木炭燃烧之后会产生二氧化碳气体，向瓶内倒入澄清石灰水时，二氧化碳能够和澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀，从而使澄清石灰水变浑浊，故该选项描述合理。故选：A。 【典例3】下列有关物质燃烧现象的叙述中，正确的是（　　） A．铁丝在空气中燃烧：火星四射，生成红色固体 B．硫粉在氧气中燃烧：产生明亮的蓝紫色火焰，生成一种刺激性气味的气体 C．木条在氧气中燃烧：发出白光，生成二氧化碳 D．红磷在空气中燃烧：生成大量的白色烟雾 【解答】解：A、铁丝在空气中不能燃烧，错误； B、硫粉在氧气中燃烧：产生淡蓝色火焰，生成一种刺激性气味的气体，正确； C、木条在氧气中燃烧：发出白光，生成二氧化碳是结论，不是现象，错误； D、红磷在空气中燃烧：生成大量的白色烟，错误；故选：B。 【典例4】如图是硫和细铁丝在氧气中燃烧的实验。两个实验中，集气瓶中都装有少量的水，其中甲装置中水的主要作用是 ， 乙装置中铁丝绕成螺旋状是为了 。 【解答】解：两个实验中，集气瓶中都装有少量的水，其中甲装置中水的主要作用是吸收二氧化硫，防止污染环境，乙装置中铁丝绕成螺旋状是为了增大铁丝受热面积。故答案为：吸收二氧化硫，防止污染环境；增大铁丝受热面积。 【典例5】如图为兴趣小组“铁丝在氧气中燃烧”实验，通过仪器测量得到如图数据，关于该实验下列说法正确的是（　　） A．实验前瓶内收集的氧气是纯净的 B．铁丝大约在20秒左右停止燃烧 C．铁丝停止燃烧是因为因瓶内氧气被耗尽 D．实验中氧气体积分数一直变小 【解答】解：A、实验前瓶内收集的氧气不是纯净的，是因为实验前氧气体积分数是80%，该选项说法不正确；B、铁丝大约在20秒左右停止燃烧，是因为20秒后氧气体积分数不再变化，该选项说法正确； C、铁丝停止燃烧时，氧气没有耗尽，该选项说法不正确；D、实验中氧气体积分数一段时间内一直变小，20秒后氧气体积分数不再变化，该选项说法不正确。故选：B。 知识点4 氧气的制取 1、 氧气的工业制法 （1） 空气冷冻分离法：原理：液态氧（沸点为-183℃）和液态氮（沸点为-196℃）的沸点不同， 采用低温蒸发的方法得到氧气。 （2） 膜分离技术法 2、氧气的实验室制法： 用过氧化氢溶液制取氧气 药品 过氧化氢溶液（无色溶液）、二氧化锰（黑色粉末） 反应原理 实验装置 实验步骤 (1) 组装装置：按图组装器材 (2) 检查装置气密性：先关闭分液漏斗活塞，然后把导管的下端浸入水槽中，用手紧握锥形瓶。如果观察到导管口有气泡冒出，移开手后一会儿，导管中出现一段水柱，就证明装置不漏气。如果没有气泡冒出，就说明装置漏气，应仔细查找原因，并改正装置。 (3)装入药品：将50毫升水及0.5克的二氧化锰粉末加入锥形瓶中，用带有分液漏斗和导管的双孔橡皮塞塞紧瓶口，，最后向分液漏斗中加入30毫升10%的过氧化氢溶液； (4)收集气体：将集气瓶灌满水，倒置于水槽中，再小心旋转分液漏斗的活塞，滴加过氧化氢溶液。当导管口的气泡连续、均匀地溢出后，再把导管口伸入盛满水的集气瓶里，收集气体。当氧气收满时，立即关闭活塞。 检验 将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃则证明收集的是氧气 3、催化剂 （1） 催化剂和催化剂的概念 催化剂 在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂，工业上又叫做触媒 催化作用 催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用 （2）催化剂的特点： 4、氧气的性质研究 木炭在氧气中燃烧 反应的文字表达式： 铝箔在氧气中燃烧 反应的文字表达式 5、实验装置 (1)发生装置的选择→依据：反应物状态和反应条件实验室常见的气体发生装置类型及相应的选择依据见下图。 用过氧化氢溶液制取氧气时，因反应不需加热，故选择固液常温型发生装置； （2）收集装置的选择：（补充） 6、 科学扩展 实验室制取氧气，也可以用分解氯酸钾的方法。 实验过程 (1)检查装置的气密性； (2）将试剂装入试管中，试管口放一团棉花(目的是防止氯酸钾进入导管),用带导管的单孔胶塞塞紧试管； (3)将试管固定在铁架台上；(注意：试管口应略向下倾斜) (4)点燃酒精灯，先均匀受热后固定加热； (5)用排水法收集氧气(当导管口产生连续、均匀的气泡时才开始收集); (6) 收集完毕，将导管移出水槽；熄灭酒精灯。 这样做的目的是：防止水槽中的水倒吸入试管使试管炸裂。 检验方法 将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，则为氧气；否则不是氧气。 知识点5 化合反应和分解反应 化合反应与分解反应 反应类型 化合反应 分解反应 概念 由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应 由一种物质生成两种或两种以上物质的反应 形式 A+B→AB（多变一） AB→A+B（一变多） 参加反应的物质种类 两种或两种以上 一种 生成物质的种类 一种 两种或两种以上 关系 都是化学反应的基本类型，二者属于并列关系 即时演练 【典例1】用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，混合物的质量变化情况如图所示。正确的分析是（　　） A．反应到t1时生成了（a﹣b）g氧气 B．P点处固体成分是KCl、KClO3和MnO2 C．在反应过程中，KCl的质量分数不断减少 D．在0～t2时段，MnO2在混合物中的含量不断增大 【解答】解：A、t1时，固体混合物的质量不变，此时氯酸钾还没有分解，还没有生成氧气，故选项说法错误。 B、P点处氯酸钾还没有完全分解，固体成分是KCl、KClO3和MnO2，故选项说法正确。 C、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下在加热条件下生成氯化钾和氧气，在反应过程中，KCl的质量分数从0开始不断增大，至完全反应不再发生改变，故选项说法错误。 D、加热到一定温度氯酸钾才能分解，二氧化锰作催化剂，反应前后质量不变，但随着反应的进行，氧气逸出，剩余固体的质量逐渐减少，则在0～t2时段，MnO2在混合物中的含量先不变，后不断增大，至完全反应不再发生改变，故选项说法错误。 故选：B。 【典例2】如图所示，①为制取氧气的发生装置（气密性良好），其中的燃烧匙可以上下移动。②和③为氧气的收集装置。小金欲制取一瓶干燥的氧气，下列分析正确的是（　　） A．在①中，将MnO2浸入H2O2溶液，MnO2可分解产生氧气 B．若用装置②的方法收集氧气，需等到导管口气泡均匀并连续冒出时才可收集 C．若用装置③的方法收集氧气，可将带火星的木条放入瓶口进行验满 D．将装置①分别与装置②或③连接，均能达到实验目的 【解答】解：A、在①中，将MnO2浸入H2O2溶液，MnO2可分解产生氧气错误，因为二氧化锰是催化剂；故选项错误； B、若用装置②的方法收集氧气，需等到导管口气泡均匀并连续冒出时才可收集，但题目要求收集干燥的氧气，不能用排水法收集；故选项错误； C、若用装置③的方法收集氧气，可将带火星的木条放在集气瓶口验满，故选项正确； D、将装置①分别与装置②或③连接，均能达到实验目的错误，因为排水法收集的氧气不干燥；故选项错误； 故选：C。 【典例3】H2O2溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生O2，实验室欲利用15%的H2O2溶液制取O2，则下列装置中，有关装置选择、药品选用、收集装置等，叙述最合理的是（　　） A．甲装置速度可控又可以快速制取O2而不含杂质 B．乙装置中的水没有参与反应是多余的 C．丙装置能获得较纯的O2 D．乙丁组合具有制取反应速度可控性和收集到的氧气纯度高的优点 【解答】解：实验室利用15%的H2O2溶液制取O2，反应速率较快，选择的制取装置应能控制反应的速率。 A．图中装置不能控制反应速率，故选项错误。 B.15%的H2O2溶液与二氧化锰混合，反应速率较快，烧瓶内加水可以起到稀释过氧化氢溶液的作用，减慢反应速率，故选项错误。 C．向上排空气法收集到的氧气比较干燥，并不纯净，故选项错误。 D．图中所示装置能控制15%的H2O2溶液滴加的速率，从而控制反应的速率，氧气不易溶于水，所以可用排水法收集到较为纯净的氧气，故选项正确。 故选：D。 【典例4】过氧化氢（H2O2）和水（H2O）在一定条件下都可以制取氧气，但两者性质完全不同。请回答： （1）过氧化氢和水中氧元素的化合价分别是 。 （2）小科同学通过比较过氧化氢和水的化学式就得出“过氧化氢的含氧量（氧元素的质量分数）是水的2倍”的结论。请你通过计算说明小科的结论是否正确。 （3）小科用如图装置进行氧气的制取，该装置的圆底烧瓶中放入50毫升水的目的是 。 【解答】解：（1）过氧化氢和水中氢元素的化合价为+1价，根据化合物中各元素的正负化合价代数和为零，可得过氧化氢中氧元素的化合价为﹣1价，水中氧元素的化合价为﹣2价，故答案为：﹣1；﹣2； （2）过氧化氢中氧元素的值分数为，水中氧元素的质量分数为，因此小科的结论错误，故答案为：错误； （3）该装置的圆底烧瓶中放入50毫升水的目的是为了稀释过氧化氢，防止反应速率过于剧烈，使实验可控，故答案为：为了稀释过氧化氢，防止反应速率过于剧烈，使实验可控。 【典例5】下列反应属于分解反应的是（ ） A．H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O B．Mg+2HCI=MgCl+H2↑ C．2KClO32KCl+3O2↑ D．CO2+H2O=H2CO3 【答案】C 【解析】一种物质反应生成多种物质，属于分解反应，两种物质反应生成一种物质，属于化合反应。 【解答】B.属于置换反应，故B错误；C.属于分解反应，故C正确；D.属于化合反应，故D错误。 提升专练 [题型专练1]某科学小组运用如图所示的方法探究氧气的性质，实验中可观察到的现象是蜡烛自下而上地 （选填“依次熄灭“或“燃烧更旺”），由这个实验可以知道氧气具有密度比空气 的物理性质 （选填“大”或“小”）。 【解答】解：实验中可观察到的现象是蜡烛自下而上地燃烧更旺，由这个实验可以得出氧气的密度比空气大的物理性质；故答案为：燃烧更旺；大 [题型专练2]小实学习了氧气相关知识后，将其梳理成如下思维导图，请完成问题。 下列性质与氧气能供给呼吸有关的是（　　） A．无色无味 B．密度比空气大 C．助燃性 D．氧化性 【解答】解：A.无色无味是物理性质与氧气能供给呼吸没有关系，故该选项不正确，不符合题意； B.密度比空气大是物理性质与氧气能供给呼吸没有关系，故该选项不正确，不符合题意； C.助燃剂是物质燃烧需要氧气，与氧气能供给呼吸没有关系，故该选项不正确，不符合题意； D.氧化剂与氧气能供给呼吸有关系，故该选项正确，符合题意； 故选：D。 [题型专练3]物质的结构、性质与用途的关系如图所示，下列有关氧气的说法错误的是（　　） A．氧气分子是保持氧气化学性质的最小微粒 B．氧气的助燃性决定了氧气可以作为燃料 C．分离液态空气制氧气，利用了氧气与氮气沸点不同的性质 D．氧气能和很多金属单质反应，体现了氧气具有氧化性 【答案】B 【解析】氧气是氧元素形成的一种单质，化学式O2，其化学性质比较活泼，与大部分的元素都能与氧气反应。氧气是无色无味气体，是氧元素最常见的单质形态。熔点-218.4℃，沸点-183℃。不易溶于水，1L水中溶解约30mL氧气。在空气中氧气约占21%。液氧为天蓝色。固氧为蓝色晶体。动物呼吸、燃烧和一切氧化过程（包括有机化合物的腐败）都消耗氧气。但空气中的氧能通过植物的光合作用不断地得到补充。在金属的切割和焊接中。是用纯度93.5%~99.2%的氧气与可燃气（如乙炔）混合，产生极高温度的火焰，从而使金属熔融。冶金过程离不开氧气。为了强化硝酸和硫酸的生产过程也需要氧。不用空气而用氧与水蒸气的混合物吹入煤气气化炉中，能得到高热值煤气。医疗用气极为重要。 【解答】A.氧气分子是保持氧气化学性质的最小微粒，A正确； B.氧气的助燃性决定了氧气可以作为助燃剂，B错误； C.分离液态空气制氧气，利用了氧气与氮气沸点不同的性质 ，C正确； D.氧气能和很多金属单质反应，体现了氧气具有氧化性 ，D正确； [题型专练4]下面是实验室制取、收集、验满、验证氧气性质的装置或操作，其中错误的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】 根据氧气的性质和实验注意事项分析 。 【解答】常用气体的发生装置和收集装置分别又分为两种和三种。前者有“固体加热型”和“固液常温型”两种装置；后者有“排水法”、“向下排空气法”和“向上排空气法”三种装置。A、用过氧化氢溶液制取氧气，其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，该反应中反应物为固体和液体，反应条件为常温，应选择固液常温型发生装置，分液漏斗末端不需要伸入液面以下，图示操作正确，不符合题意； B、用排水法收集氧气时，集气瓶应装满水，待导管口有连续均匀气泡冒出时再进行收集，图示操作正确，不符合题意； C、氧气验满时，应将带火星的小木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满，图示操作错误，符合题意； D、硫在氧气中燃烧时，集气瓶底应放一些水，防止二氧化硫污染空气，图示操作正确，不符合题意。 故选：C。 [题型专练5]下列是实验室制取、收集有关气体装置图，请按要求回答下列问题： （1）实验室选择装置甲制取氧气时，仪器a的名称是　 　。 （2）若利用装置丙收集氧气，判断氧气已集满的现象是　 　。 （3）若利用装置丁收集氧气，气体要从c管通入，理由是　 　。 【答案】（1）铁架台 （2）把带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃则集满 （3）氧气密度比空气大 【解析】根据气体的状态以及性质和反应条件选择合适的收集以及发生装置。 【解答】（1）仪器a的名称是铁架台。 （2）因为氧气的密度比空气大，具有助燃性，用装置C收集氧气时，检验氧气记收集满的方法是：把带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃则集满。 （3）若利用装置丁收集氧气，气体要从c管通入，理由是氧气密度比空气大，首先沉在瓶底。 [题型专练6]实验室开放日，某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，设计了如图实验装置进行气体制取和性质的探究，请回答有关问题： (1)请写出图中标有字母的仪器名称：b 。 (2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合物制取氧气时，应选用的发生装置是 （填写装置的字母代号）。 (3)比较用B、D组合和B、E组合制取氧气，后者组合的优点是 ，E收集气体时，应等到 时开始收集。 【答案】(1)长颈漏斗 (2)B (3) 收集到的氧气较纯净 气泡连续均匀冒出 【详解】（1）图中b为长颈漏斗。 （2）如果用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气就不需要加热，应选用的发生装置是B。 （3）D（向上排空气法）和E（排水法）收集氧气，前者收集的气体干燥，而后者收集的气体更纯。用E收集气体时，由于装置内的原有空气会先排除，所以应等到气泡均匀连续时开始收集。 [题型专练7]下列装置中能作为实验室制取氧气的收集装置的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：A、氧气的密度比空气的大，可用向上排空气法收集，但导管应伸入集气瓶的底部，以利于空气的排出，故选项错误。 B、氧气的密度比空气的大，可用向上排空气法收集，图中装置正确，故选项正确。 C、氧气的密度比空气的大，应用向上排空气法收集，故选项错误。 D、氧气的密度比空气的大，应用向上排空气法收集，且图中装置本身就是错误的，导管没有伸入集气瓶的底部，故选项错误。 故选：B。 [题型专练8]在学习氧气的性质时，小科进行了如下探究。 （1）用过氧化氢作为原料制取氧气，收集时要得到平稳的气流，应选择图甲中的 （填字母）作为发生装置。 （2）小科想用图乙装置来验证氧气的密度大于空气密度的性质。他用带火星的木条分别以①、②两种方式迅速插入，预期观察到的现象是 。 【解答】解：（1）如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，分液漏斗可以控制反应的速率，图C中颈太长，因此选B；故答案为：B； （2）用带火星的木条分别以①、②两种方式迅速插入，预期观察到的现象是：①中带火星的木条复燃，②中带火星的木条不复燃；故答案为：①中带火星的木条复燃，②中带火星的木条不复燃。 [题型专练9]小黄用如图所示的装置来制取和收集氧气，在实验前对装置进行气密性检查。小黄建构了”检查装置气密性”的思维模型： （1）检查图甲装置的气密性：①按图连接好装置：②关闭止水夹；③在长颈漏斗中注入一定量的水直至长颈漏斗末端浸入水中，并继续注水；④如果观察到长颈漏斗中水不再下流并维持一段时间，就证明装置气密性良好。上述实验中，属于”利用转换法检查气压差”这一思维模型环节的步骤是　 。 （2）实验室用装置甲作为制取氧气的发生装置，反应化学方程式为　 　。 （3）若用装置乙进行收集氧气，如何检查氧气已经收集满　 　。 （4）若用装置丙测量生成氧气的体积，集气瓶上方原有的空气会使测量结果　 　(选填”偏大”、”偏小”或”无影响”)。 【答案】（1）④（2）2H2O2 2H2O+O2↑ （3）将带火星的木条放置在a导管口处，若复燃则已经收集满（4）无影响 【解析】 （1）根据检查装置气密性的原理来分析解答； （2）根据甲装置是固液常温型装置，所用药品是过氧化氢溶液和二氧化锰来分析解答； （3）根据验满氧气的方法来分析解答； （4）根据排出水的体积即为气体体积来分析。 【解答】（1）实验中属于“利用转换法检查气压差”这一思维模型环节的步骤是如果观察到长颈漏斗中水不再下流并维持一段时间，就证明装置气密性良好，故选：④； （2）甲装置是固液常温型装置，实验室用装置甲作为制取氧气的发生装置，所用药品是过氧化氢溶液和二氧化锰，过氧化氢溶液在二氧化锰催化的条件下生成水和氧气，反应的化学方程式； （3）氧气的密度比空气大，若用装置乙进行收集氧气，应从b端通入氧气，空气从a端排出，由于氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，则若用装置乙进行收集氧气，检查氧气已经收集满的方法是将带火星的木条放在装置乙的导管a端，若木条复燃，证明氧气已收集满； （4）空气不易溶于水，则排出水的气体即为所收集的气体体积，故若用装置丙测量生成氧气的体积，集气瓶上方原有的空气不会对测量结果产生影响。 故答案为：（1）④；（2）；（3）将带火星的木条放置在a导管口处，若复燃则已经收集满 ；（4）无影响。 [题型专练10]小明在学习了“用过氧化氢制取氧气“的知识后，进行如下实验： ①按图甲组装实验仪器并进行气密性检查。 ②取10毫升溶质质量分数为3%的过氧化氢溶液和0.03克二氧化锰装入容器中，塞进橡皮塞，接上压强测量仪（如图乙）。 ③倾斜装置，使过氧化氢溶液和二氧化锰充分混合，用压强测量仪测量容器内的气压 ④分别用0.06克、0.09克和0.12克的二氧化锰重复上述实验，整理相关数据如图丙。 （1）写出步骤①中检查装置气密性的具体操作及气密性良好的判断依据：　 　 （2）实验中，小明用　 　来反映产生氧气的多少 （3）观察本实验相关数据，除了研究“二氧化锰质量对过氧化氢分解产生氧气质量的影响“外，还可以研究的问题是：　 　。 【答案】（1）用手捂住容器后，导管口有气泡产生 （2）容器内压强大小 （3）二氧化锰的质量对过氧化氢分解快慢的影响 【解析】（1）根据热胀冷缩原理检查装置气密性方法分析； （2）根据有气体产生的实验可利用装置内压强的变化判断产生气体多少分析； （3）根据图示中各实验的条件分析。 【解答】（1）步骤①中检查装置气密性的具体操作及气密性良好的判断依据是用手捂住容器后，导管口有气泡产生 ； （2）实验中，气体产生的多则容器内压强增大明显，小明用容器内压强大小来反映产生氧气的多少； （3）由实验中数据可知，该实验变量分别为二氧化锰、二氧化锰质量，则实验除了研究“二氧化锰质量对过氧化氢分解产生氧气质量影响“外，还可以研究二氧化锰质量对过氧化氢分解快慢的影响 。 故答案为：（1）用手捂住容器后，导管口有气泡产生 ；（2）容器内压强大小 ；（3）二氧化锰的质量对过氧化氢分解快慢的影响 。 第 1 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $