第一章第1节：空气的成分易错点培优专题-2025-2026学年浙教版科学八年级下册

八年级科学下册第一章第1节：空气的成分易错点培优专题 易错点一：空气中氧气含量的测定 例1：学习空气中氧气含量测定实验后，小明将课本中的实验装置改进为如图甲实验装置。用加热的电烙铁点燃红磷后，立刻拔掉插头，无线气压计实时记录瓶内的气压变化。实验过程中气压变化如图乙。请回答： 资料：一个密闭容器内气压受温度和气体量的影响，温度越高，气体质量越大，气体气压越大。 （1）甲图装置的优点是：　 　； （2）若图甲中红磷量不足，会导致测定结果　 　（填“偏大”、“偏小”或“不变”）； （3）图乙中AB段气压上升原因：　 　，CD段气压上升原因：　 　。 例2.（2025九下·金华开学考）小金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，集气瓶中空气的体积为200mL，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。 （1）实验开始时，用酒精灯加热粗铜丝，其目的是　 　。 （2）反应开始到止水夹打开前，集气瓶内可观察到的现象是　 　。 （3）小金提出“倒吸入集气瓶中水的体积除以200mL等于空气中氧气的含量”。据图乙分析，此说法　 　(填“正确”或“错误”)，说明理由：　 　。 例3.（2024•鹿城区校级三模）为测定空气中氧气含量，某兴趣小组利用图甲装置进行实验，点燃使红磷燃烧，用传感器记录集气瓶中压强、温度随时间变化，绘制图像如图乙所示。 （1）根据图乙判断，实验中打开止水夹的时间是 时刻。 （2）图乙中，ab段气压变化的原因是 。 （3）该实验中若要寻找红磷的替代物，则红磷的替代物应满足的条件是 。 （4）请在图丙上画出实验过程中氧气的体积分数变化曲线。 变式训练 1．（2024八下·余杭期末）如图甲拉瓦锡曾将少量汞放在密闭容器里，加热十二天后，部分液态汞变成了红色氧化汞粉末，容器里空气体积减少了约1/5。小科利用图乙装置测定空气中氧气的含量，用压强传感器测定的压强随时间的变化情况如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A．拉瓦锡实验证明了空气中氮气约占总体积的1/5，氧气占4/5 B．红色粉末是汞与氧气发生分解反应生成的氧化汞 C．若装置气密性不好，图丙中c点将上移 D．图丙中b点对应的操作是打开弹簧夹 2.（2025八下·青田期中）暖宝宝贴(主要成分为铁粉、木炭、食盐)的热量来源于发热剂(铁粉)与氧气的反应，小涛同学设计了利用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量的实验。实验开始前，装置如图所示，实验后从量筒中流入玻璃瓶(容积为250mL)中的水的体积为45mL(铁粉生锈消耗的水忽略不计)。下列说法错误的是(    ) A.实验前必须检查装置的气密性 B.通过本次实验数据测得空气中氧气的体积分数为18% C.若实验测得的空气中氧气体积分数偏低，可能是暖宝宝贴的使用数量不足 D.必须等温度计的读数恢复至实验前的数值后才能记录量筒内剩余水的体积 3．（2024·嵊州模拟）某兴趣小组利用氧气传感器探究不同物质在空气中燃烧时的耗氧量情况。过量的蜡烛和红磷分别在相同的密闭容器中燃烧，测得的氧气含量变化如图所示。下列判断正确的是（ ） ①蜡烛燃烧过程中，a点时容器内氮气体积分数为84% ②红磷燃烧过程中，b点和c点时容器内物质种类相同 ③燃烧结束后，两容器中氧气均未耗尽，红磷耗氧量较多 ④若将足量蜡烛和红磷放在同一密闭容器中燃烧，氧气的体积分数可降至 3% A． ①③ B．①④ C．②③ D．③④ 4．（2024八下·西湖期末）小杆利用红磷的燃烧测定空气中氧气的体积分数，装置如图1。已知集气瓶的容积为300mL，点燃前朱在集气瓶中加入50mL水。 （1）实验前预先加入50mL水的目的是 　 　。 （2）实验结束时，测得集气瓶中水增加的体积为40mL，则空气中氧气的体积分数为 　 　，造成该实验结果偏差的原因可能是 　 　（写出一点即可）。 （3）对于图1实验，小科同学进行了改进与创新，实验过程如图2所示，其优点是 　 　（写出一点即可）。 5．（2024·瑞安模拟）利用图甲所示的教材装置测量空气中氧气的体积分数，选用红磷作为药品是最佳选择吗?某兴趣小组设计并开展了如下实验： 甲 乙 丙 ①准备如图乙的玻璃容器，顶部用密封盖密封后，将该容器浸没在水中。 ②将氧气传感器(能实时显示容器内氧气的体积分数)固定在容器内壁，并装入足量的红磷。 ③用激光笔点燃红磷，红磷剧烈燃烧，观察并记录氧气传感器所显示的氧气体积分数的变化情况。 ④用白磷替换红磷重复上步骤①~③。 ⑤换用食品脱氧剂(可以直接与氧气反应，无需点燃的物质)重复上述步骤①~③。 根据实验数据，分别绘制三种物质氧化时容器内氧气体积分数随时间的变化情况，如图丙所示。 （1）步骤①中将玻璃容器浸没水中的目的是　 　。 （2）装置甲中150毫升集气瓶中装入 的水，量筒内装有50毫升水，根据图丙的实验数据，用红磷做实验，理论上实验结束后量筒内剩余的水为　 　毫升。 （3）根据该兴趣小组的实验结果，用图甲装置测量空气中氧气的体积分数，你会选用哪种药品，并说明理由： 　 　。 6.（2024八下·金东期末）为测定空气中氧气的含量，科学兴趣小组设计了如图1 所示的创新实验装置。选用一个量程足够大且活塞与筒壁间润滑效果很好的针筒注射器连接一个50mL 的试管，将足量的铜丝放入试管，塞紧橡皮塞并夹紧弹簧夹。用酒精灯加热铜丝，充分加热后移去酒精灯，等到试管冷却到室温后松开弹簧夹，观察现象。（提示：中间连接的橡胶管内空气体积忽略不计） （1）与图2教材中实验相比，图1实验的优点有　 　（写出1点即可）。 （2）实验前，该兴趣小组同学打开弹簧夹，将注射器活塞从 20mL 刻度处推至 17mL 处，然后松开活塞，观察到活塞返回至 20mL 刻度处。该操作的主要目的是　 　。 （3）充分加热后移去酒精灯，等到试管冷却到室温后松开弹簧夹。若实验结果符合预期，则观察到的实验现象是　 　。 （4）为了更精准直观地测定空气中氧气的含量，同学们又设计了如图3 所示的实验：利用传感器技术定时测定装置内的压强、温度和氧气浓度；装置内的压强（X 曲线）、温度（Y 曲线）和氧气浓度（Z曲线）变化趋势如图4所示。请结合Y、Z两条曲线，解释图4中AB段压强变化的原因：　 　。 7．（2023八下·义乌期中）实验是科学探究的重要方法，如图是测定空气中氧气含量实验的两套装置图，请结合图示回答有关问题。 （1）根据下表提供的实验数据，完成下表。 硬质玻璃管中空气的体积 反应前注射器中气体体积 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 40mL 20mL 10mL （2）装置一和装置二中气球的位置不同，　 　（填“装置一”或“装置二”）更合理，反应前注射器内空气体积至少为　 　mL。 易错点二、空气是重要的自然资源 例1：(2025八下定海期末)空气是一种重要的天然资源，在人们的生产和生活中有着广泛的用途。下列对空气中各成分气体的叙述不正确的( ) A.氧气性质活泼，可以作为燃料 B.稀有气体可以用来制霓虹灯 C.氨气可以用来制造化肥和炸药 D.二氧化碳不属于空气污染物 变式训练 1.(2025八下.杭州期中)空气是一种重要的天然资源，在大们的日常生活中有着广泛的用途，下列关于空气中各成分的性质和作用，描述正确的是() A.氧气性质活泼，不仅能支持呼吸，还是一种优质的燃料 B.氨气性质较活泼，是制造化肥、炸药的重要原料 C.各种稀有气体通电能发出不同颜色的光，可以制成霓虹灯 D.二氧化碳在空气中的含量逐年增可能会导致空气污染 2.（2024八下·长兴期中）2021 年 5月 22日，“祝融号”火星车到达火星表面开始探测。资料显示火星表面大气成分如下表。下列说法不正确的是（　　） 火星大气成分 二氧化碳 氮气 氢气 其它气体 体积分数 95.30% 2.70% 1.60% 0.40% A．火星大气通入澄清石灰水会变浑浊 B．火星大气中的氮气所占比例高于地球空气中的 C．宇航员要在火星上出舱勘查，须佩戴供氧装置 D．若条件允许，可以利用火星上的二氧化碳制取氧气 3.(2025八下.杭州期中)空气是一种重要的天然资源，在大们的日常生活中有着广泛的用途，下列关于空气中各成分的性质和作用，描述正确的是( ) A.氧气性质活泼，不仅能支持呼吸，还是一种优质的燃料 B.氨气性质较活泼，是制造化肥、炸药的重要原料 C.各种稀有气体通电能发出不同颜色的光，可以制成霓虹灯 D.二氧化碳在空气中的含量逐年增多，可能会导致空气污染 易错点三、氧气的性质 例1.（2024八下·浦江期末）为使铁丝在氧气中燃烧实验获得成功，常需将铁丝绕成螺旋状，这是为什么呢？ 甲同学认为：为了增大与氧气的接触面积． 乙同学认为：为了聚热效果更好，能使未燃的铁丝更好地预热． 分析讨论后，同学们认为甲同学的想法不合理．为验证乙同学的想法，同学们开展了有关实验，操作及部分现象如下表所示： 实验操作 实验现象 如图在2个装有等量水的相同集气瓶中，收集满氧气，取2根相同的铁丝，将1根拉直，另1根绕成螺旋状，同样引燃后分别同时放入瓶中进行实验． 铁丝均燃烧，但剧烈程度不同…… 请回答： （1）铁丝是在火柴　 　（“燃烧最旺时”或“将燃尽时”）渗伸入集气瓶中，铁丝在氧气中燃烧产生的现象是　 　 ，燃烧时有火星四射的现象的原因 ． （2）同学们认为甲同学的想法不合理，理由是　 　． （3）为使实验可靠，要控制好变量，实验操作中还应做到　 　． （4）通过对实验现象的分析，同学们认为乙的想法更合理，则同学们通过实验获得的证据是　 　 ． 例2：（2024八下·余杭期末）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 变式训练 1.(2025八下浙江期中)如图是小徐用手掌总结氧气的化学性质的表示方法，手指上的物质能与手掌心氧气反应。则下列说法正确的是（　　） A．铁在空气中燃烧，生成四氧化三铁 B．煤脱硫的目的是减少二氧化硫的生成 C．磷燃烧产生大量的白雾，会污染空气 D．氧气的化学性质非常活泼，能与所有的物质反应 2.（2024春•宁波期末）我们在做“物质在氧气中的燃烧”实验时，把甲、乙、丙三种物质，分别放入A、B、C三瓶氧气中燃烧。A瓶中看到了明亮的蓝紫色火焰，B瓶中看到了火星四射，C瓶中出现了明亮的白光。则对此实验的推断正确的是（　　） A．甲物质为硫，并且A瓶中会产生一种无色无味的气体 B．乙物质为铁，B瓶中会产生一种白色的固体 C．丙物质可能为木炭，同时C瓶中会生成一种可使澄清石灰水变浑浊的气体 D．在AB瓶中还得加入一些细沙或少量的水以保护集气瓶 3.如图是“铁丝在氧气中燃烧”的实验改进装置。下列说法错误的是（　） A．氧气无须提前制备和收集 B．用塑料瓶代替集气瓶，实验更安全 C．该装置也可用于二氧化碳和氢气的制备、干燥和检验 D．铁丝在氧气中剧烈燃烧，发出黄色火焰，产生黑色固体 4.分析硫、碳、铁丝三种物质在氧气中的燃烧，回答问题。 （1）从操作角度：三种物质都要自上而下　 　（填“快速”或“缓慢”）伸入氧气瓶中；铁丝燃烧实验中，需要在火柴快要燃尽时再伸入充满氧气的集气瓶中、其目的是　 　。 （2）从现象角度：硫在氧气中燃烧时，比在空气中燃烧得更旺，观察到淡黄色固体熔化后，燃烧发出　 　色火焰。碳在氧气中比在空气中燃烧得更旺；铁丝在空气中不燃烧，但在氧气中剧烈燃烧，火星四射并生成黑色的固体，此黑色的固体物质是　 　（填物质名称）。 （3）从装置角度：燃烧实验时，集气瓶底是否放入水及放入水的原因各不相间，铁丝燃烧时，集气瓶底放入少许水的目的是　 　。 易错点四、氧气的制取 例1：下图是实验室制取氧气的两种装置，请回答下列问题。 （1）写出甲装置制取氧气反应的文字表达式 。 （2）甲装置试管中棉花的作用是 。 （3）用乙装置制取氧气选用的药品是 和 。 例2：实验室若直接用30%的过氧化氢制取氧气，反应速率太快。为获得平稳的气流，下列装置能实现的是（　　） A．B． C．D． 例2：（2025八上·温州期中）下图中的甲、乙是实验室制取氧气的两种装置，请回答下列问题。 （1）写出甲装置中发生反应的化学方程式 （2）乙装置收集氧气时需要用带火星的木条来验满，这是利用了氧气的________性。甲、乙两种制取氧气的方法相比，乙方法的优点是________。 （3）若在丙装置中盛满水，用排水法收集(瓶口向上)一瓶氧气，气体从________端(填字母“a”或“b”)通入。若把红热的铁丝伸入装有氧气的集气瓶里，盛氧气的集气瓶预先加少量水，水的作用是 。 （4）某同学用排水法收集一瓶氧气，将带火星的木条伸入集气瓶中，木条不复燃，原因可能是_____ _ (答一条即可)。 （5）利用双氧水制取氧气的化学方程式为 。在用发生装置丁或戊制取氧气时，丁与戊相比，丁的优点是 例3：下图是实验室制取气体的常用装置，请回答下列问题： （1）仪器a的名称是　 　。 （2）选用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时，应选用　(选填“A”或“B”)作为气体发生装置。 （3）选用D装置作为氧气收集装置，氧气从　 　(选填“b”或“c”)管进入。 （4）小科用抽拉法检查装置E的气密性，发现被拉出的注射器活塞一段时间后又回到原来的位置，你认为该装置是否漏气？　 　(选填“是”或“否”)． 例4：如图是实验室制取气体的有关仪器和装置，据图回答下列问题。 （1）请写出如图所示实验装置中标有序号的仪器名称：②　 　。 （2）用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，应选择　 　（从A～G中选择，填字母序号，下同）组合装置，反应的化学方程式为　 　。制取氧气的过程如下，正确顺序是　 　。 ①给试管加热 ②熄灭酒精灯 ③检查气密性 ④把药品装入试管，用带导管的胶塞塞紧，固定在铁架台上 ⑤用排水法收集氧气 ⑥从水中取出导管 A、③④①⑤②⑥ B、③④①⑤⑥② C、④①③⑤②⑥ D、④①③⑤⑥② （3）某同学用排水法收集了一瓶氧气，测得氧气的纯度偏低，原因可能是　 　。（填字母） a．收集气体前，集气瓶没有注满水 b．导管口开始有气泡冒出，立刻收集 c．收集气体后，集气瓶中仍有少量水 （4）如图为上述反应过程中某变量y随时间的变化趋势，纵坐标表示的是（　　） A．固体中氧元素的质量 B．生成O2的质量 C．固体中MnO2的质量分数 D．固体中钾元素的质量 例5：（2025八下·金华期中）如图是小珂和小琦各自设计的实验室用于制取、干燥和收集气体的装置图（本题的所有夹持仪器均已省略）。小珂同学用过氧化氢溶液和二氧化锰制取并收集氧气（浓硫酸具有吸水性，不溶解氧且不与氧气反应），请回答问题： （1）小珂同学制取氧气的发生装置应选择（填装置编号）________。 （2）现要收集一瓶干燥的氧气，请按气体的流向，用装置导管的编号将装置连接好：①→ ________。 （3）小琦同学设计了图C 的装置，并用仪器乙收集氧气。仪器甲叫 ，收集氧气的方法为 。 变式训练 1.下列关于实验室利用双氧水溶液制取氧气的描述正确的是（　　） A．原理： B．试剂：本实验中选取的催化剂为二氧化锰 C．检验：用燃着的木条伸入集气瓶内，若木条熄灭，则证明是氧气 D．验满：用带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，则证明集满 2.如图表示制取氧气的4种方法，在与此相关的下列说法中错误的是（　　） A．4种方法都是利用含氧化合物分解来获得O2 B．若4种反应物质量相等，则H2O2产生的氧气最多 C．增加MnO2的质量，不会改变最终的氧气质量 D．从制取O2的条件看，④更安全、环保、节能、简便 3.（2025九上·鄞州月考）下列收集装置，可以用来收集氧气的是（    ） A.①③    B.①②③⑥     C.①⑤⑥     D.①②③④ 4．图所示分别是氧气的制取、干燥、收集和检验的装置，其中错误的是（　　） A．制取氧气B．干燥氧气C．收集氧气D．检验氧气 5．如图所示是实验室用高锰酸钾制取氧气的实验装置。回答下列问题。 （1）加热高锰酸钾制取氧气时，试管口要放一团棉花，是为了　 　。 （2）加热时试管口应略向　 　(填“上”或“下”)倾斜，原因是　 　。 （3）观察到水槽中导管口气泡　 　时，开始收集氧气；当集气瓶中的水被排净，瓶口有　 　冒出时，表明集气瓶内氧气已集满，在水下用玻璃片盖好集气瓶，取出，并　 　(填“倒”或“正”)放在桌面上。氧气能用排水法收集的原因是　 　。 （4）停止加热时要先把导管移出水面再熄灭酒精灯，这是为了　 　。 6、根据表中五种气体在标准状况下的密度和溶解性，回答下列问题： 空气 氨气 甲烷 氯化氢 氧气 密度/g·L-1 1.293 0.771 0.717 1.629 1.43 溶解性 —— 极易溶 难溶 极易溶 难溶 （1）不能用排水法，能用向下排空气法收集的是 。 （2）标准状况下氨气的密度比空气 （填“大”或“小”）。 （3）用如图所示盛满水的集气瓶收集甲烷，气体应从 （填“a”或“b”）端进入。 7.请根据下列装置图回答问题： （1）写出图中仪器①、②的名称：①________；②________。 （2）实验室用高锰酸钾制取氧气，可选用的气体发生装置为________ (填字母，下同)，气体收集装置为________或________；该装置中，固定仪器时的一条主要注意事项是 。 （3）实验室用高锰酸钾制取氧气时，试管口处要________ 。 （4）实验室加热高锰酸钾制取氧气(用排水法收集)的主要步骤有：①装入药品；②检查装置气密性；③收集气体；④加热；⑤停止加热；⑥移出导气管。正确的操作顺序为       A.①②③④⑤⑥ B.②①③④⑥⑤ C.②①④③⑤⑥ D.②①④③⑥⑤ （5）若使用B装置来进行二氧化锰和过氧化氢制取氧气的实验，在该反应中二氧化锰是________；该反应的文字表达式为 。 （6）经查资料可知，NH3的密度比空气小，极易溶于水，有刺激性气味。实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙固体的方法来制取NH3，选用________装置作制取氨气的发生装置，最好选用________装置来收集NH3，理由是 。 8．某兴趣小组在制取和收集氧气后，又进行了以下三个实验活动。 [实验1]用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃时停止收集，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。 [实验2]用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃后，继续收集40秒，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。 [实验3]用排水法收集氧气，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。 　 实验1 实验2 实验3 氧气的体积分数（%） 79.7 79.6 79.9 88.4 89.0 87.9 90.0 89.8 89.3 氧气的平均体积分数（%） 79.7 88.4 89.7 （1）由实验1、2可知，用向上排空气法收集氧气时，为提高集气瓶内氧气的体积分数，可采取的措施是　 　。 （2）即使操作规范，实验3获得的氧气体积分数也不可能达到100%的主要原因是　 　。 （3）研究表明：日常生活中的铁制品都含有少量碳，含碳细铁丝在充足的氧气中燃烧时，生成的一种气体在熔融液态物质中形成气泡，熔融液态物质因气泡破裂引起“火星四射”的现象。推测该气体是　 　（填化学式）。 9．在科学拓展课程中，某科学兴趣小组开展了“使带火星的木条复燃所需氧气的最低体积分数是多少”的实验探究。 （1）该兴趣小组同学利用如图所示装置制取氧气，称取一定质量的KMnO4固体放入试管中，试管内的药品放入试管底部，开始加热时，要让试管均匀受热，具体操作是　 　。 （2）有同学认为用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气更好，其理由是　 　。 （3）为了使实验数据更加具体和准确，小组同学经讨论，他们准备用不同体积分数的氧气来进行实验。利用如图所示装置收集氧气得到1号瓶，并利用这种方法依次得到2-4号瓶。分别将带火星的木条伸入集气瓶中，得到的现象如下： 1号瓶（收集34%的氧气） 2号瓶（收集35%的氧气） 3号瓶（收集36%的氧气） 4号瓶（收集37%的氧气） 不复燃 不复燃，但很亮 很亮，复燃 立即复燃 某同学根据实验现象得出结论：“氧气约占36％时就是带火星木条复燃的最低体积分数”，而其他同学立即反对，原因是　 　。 （4）反思交流：结合上述探究，排空气法收集氧气时，检验氧气是否集满采用使带火星的木条复燃的方法，你认为是否科学?　 　。 10．（2024八下·萧山期末）小黄和小岩发现，带火星的竹签在空气中不会复燃，若用装有60％体积的水的集气瓶倒置在水槽中收集氧气，得到的气体就能使带火星的竹签复燃。为了找到能使带火星的竹签复燃的氧气含量最小值，她们进行了如下探究：（空气中的氧气含量为21％） （1）【设计实验】小黄设计了如图所示的装置，该装置的圆底烧瓶中放入25ml水的目的是　 　。写出实验室用双氧水制取氧气的化学方程式　 　。 （2）【实验研究】第一组实验：取3只集气瓶，编号为①②③，分别装入15％、30％和45％体积的水，盖上盖玻片，倒置在水槽中。当气泡　 　放出后，将导管口伸入集气瓶，把其中的水全部排出。将相同的3根带火星的竹签分别插入①～③号瓶中，记录实验现象。获得第一组实验现象后，小晨又做了第二组实验，并记录实验现象。两组实验数据和现象如下表： 实验分组 第一组 第二组 实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 集气瓶装水的体积分数/％ 15 30 45 34 38 42 带火星的竹签的状况 亮 很亮 复燃 很亮 复燃 复燃 得出上述两组实验现象后，小萍认为还不能确定能使带火星的竹签复燃的氧气含量最小值，需继续进行实验，她应该在水的体积分数为　 　再进行实验。 【实验结论】经过数次实验得出水的体积分数较准确数值之后通过计算氧气含量得出：能使带火星的竹签复燃的氧气含量最小值为48.7％。 11．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：　 　。 易错点六、氧气制取数轴图形分析（计算） 例1.小乐误将少量高锰酸钾当成二氧化锰加入氯酸钾中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如图所示。下列关于该过程的说法正确的是（　　） A．b代表高锰酸钾 B．c代表氧气 C．t2时刻，氧气开始产生 D．t3时刻，生成氧气的质量达到最大值 例2.（2024秋•余姚市月考）现有A、B两份质量相等的固体，其中A为纯净的高锰酸钾，B是高锰酸钾和少量二氧化锰的混合物，将A、B分别放入两支试管中，并在两个酒精灯上同时加热制取氧气，当A、B均完全反应后，如图所示，得到的氧气的质量m与反应时间t的关系图象中，正确的是（　　） A．B． C．D． 变实训练 1．取一定质量的高锰酸钾在加热条件下制取氧气，下列图象不正确的是（　　） ( A B C D ) 2．将质量相等的两份药品a和b（其中a为纯净的氯酸钾，b为氯酸钾与少量二氧化锰的混合物）分别放在酒精灯上均匀加热，收集到氧气的总量随加热时间变化的图象正确的是（ ） A．B．C． D． 3.（2025八下·江干期末）下列图像能正确反映对应变化关系的是（    ） A.A图表示加热KClO3（含少量MnO2）固体制取氧气时剩余固体的质量 B.B图表示加热KClO3（含少量MnO2）固体制取氧气时固体中氧元素的质量 C.C图表示双氧水（含少量MnO2）分解时溶剂的质量 D.D图表示双氧水（含少量MnO2）分解时氢元素的质量分数 5.（2025八下·台州开学考）下列各图是实验室用氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气的关系图（横坐标为加热时间t），其中不正确的是（    ） A.图甲：生成氧气的质量与氯酸钾和二氧化锰的混合物加 热时间的关系 B.图乙：二氧化锰在固体混合物中的质量变化情况 C.图丙：加热氯酸钾的对比情况：a添加了二氧化锰，b未添加二氧化锰 D.图丁：二氧化锰在固体混合物中质量分数的变化情况 5．某同学误将少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如图所示，下列关于该过程的说法正确的是（　　） A．c代表氯化钾 B．t2时刻，O2开始产生 C．t1时刻，KClO3开始分解 D．KMnO4质量在反应前后不变 （5） （6） 6.如图为实验室用等质量的高锰酸钾和氯酸钾(另加少量的二氧化锰)分别制取氧气的数据分析示意图。下列依据图示信息所得出的分析正确的是( ) A.同时开始加热，先收集到氧气的是氯酸钾 B.用相同容积的试管制取较多量的氧气时，宜选择氯酸钾为原料 C.加入少量的二氧化锰使氯酸钾产生的氧气质量增加 D.反应时间较长的是高锰酸钾 易错点六、化合反应和分解反应 例1：下列反应中既不属于分解反应，也不属于化合反应的是(　　) A．氧化汞 汞+氧气 B．石蜡+氧气 水+二氧化碳 C．碳+氧气 二氧化碳 D．磷+氧气 五氧化二磷 变式训练 1：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 2.下列反应中属于化合反应的是( ) A．H2O+CO CO2+H2 B．H2CO3=H2O+CO2↑ C．2SO2+O2 2SO3 D．Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2 3.分类是学习科学的重要方法，下列反应与CO2+H2O=H2CO3化学反应类型相同的是( ) A．2H2+O2 2H2O B．CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O C．2H2O2 2H2O+O2↑ D．2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 八年级科学下册第一章第1节：空气的成分易错点培优专题 易错点一：空气中氧气含量的测定 例1：学习空气中氧气含量测定实验后，小明将课本中的实验装置改进为如图甲实验装置。用加热的电烙铁点燃红磷后，立刻拔掉插头，无线气压计实时记录瓶内的气压变化。实验过程中气压变化如图乙。请回答： 资料：一个密闭容器内气压受温度和气体量的影响，温度越高，气体质量越大，气体气压越大。 （1）甲图装置的优点是：　 　； （2）若图甲中红磷量不足，会导致测定结果　 　（填“偏大”、“偏小”或“不变”）； （3）图乙中AB段气压上升原因：　 　，CD段气压上升原因：　 　。 【答案】（1）装置始终密闭，测量结果更准确，没有污染 （2）偏小 （3）红磷燃烧放热，装置中的气体受热膨胀；打开止水夹，烧杯中的水进入广口瓶，气体体积减小，压强增大 【解析】本题主要考查氧气含量测定的实验原理，左侧集气瓶中的红磷燃烧时使内部气压减少，在大气压的作用下使右侧水流入左侧填补减少的空气体积。 【解答】（1）可以直接在瓶内点燃红磷， 测量结果更准确，没有污染 。 （2）红磷量不足，使其消耗的氧气量变小，故偏小。 （3）AB是由于燃烧放热温度升高使气压增大，CD是由于水进入集气瓶挤压内部气体使气压增大。 故答案为：（1）装置始终密闭，测量结果更准确，没有污染 ；（2）偏小 ； （3）红磷燃烧放热，装置中的气体受热膨胀 ； 打开止水夹，烧杯中的水进入广口瓶，气体体积减小，压强增大 例2：（2025九下·金华开学考）小金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，集气瓶中空气的体积为200mL，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。 （1）实验开始时，用酒精灯加热粗铜丝，其目的是　 　。 （2）反应开始到止水夹打开前，集气瓶内可观察到的现象是　 　。 （3）小金提出“倒吸入集气瓶中水的体积除以200mL等于空气中氧气的含量”。据图乙分析，此说法　 　(填“正确”或“错误”)，说明理由：　 　。 【答案】（1）引燃白磷 （2）白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量 （3）错误；白磷不能耗尽装 置中的氧气 【解析】正常的空气成分按体积分数计算是：氮气(N2)约占78.1%，氧气(O2)约占20.9%，稀有气体约占0.939%(氦He、氖Ne、氩Ar、氪Kr、氙Xe、氡Rn)，二氧化碳(CO2)约占0.031%，还有其他气体和杂质约占0.03%，如臭氧(O3)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、水蒸气（H2O）等。 【解答】（1）实验开始时，用酒精灯加热粗铜丝，铜丝具有导热性，用来引燃白磷； （2）反应开始到止水夹打开前，集气瓶内可观察到的现象是 白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量 ； （3）从乙图可以看出，此说法是错误的，因为 白磷不能耗尽装置中的氧气 ，所以测量结果偏小； 故答案为：（1）引燃白磷 （2）白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量 （3）错误、白磷不能耗尽装 置中的氧气 例3.（2024•鹿城区校级三模）为测定空气中氧气含量，某兴趣小组利用图甲装置进行实验，点燃使红磷燃烧，用传感器记录集气瓶中压强、温度随时间变化，绘制图像如图乙所示。 （1）根据图乙判断，实验中打开止水夹的时间是 时刻。 （2）图乙中，ab段气压变化的原因是 。 （3）该实验中若要寻找红磷的替代物，则红磷的替代物应满足的条件是 。 （4）请在图丙上画出实验过程中氧气的体积分数变化曲线。 【解答】解：（1）打开止水夹后，装置内恢复到常压，由图乙判断，实验中打开止水夹的时间是t3时刻； （2）图乙中，ab段气压变化的原因是红磷燃烧放热导致压强增大的影响大于氧气消耗导致压强减小的影响； （3）该实验中若要寻找红磷的替代物，则红磷的替代物应满足的条件是只能和氧气反应，生成物不是气体； （4）空气中氧气的体积分数为21%，红磷燃烧过程中，氧气不断被消耗，氧气的体积分数不断减小，当氧气的体积分数小于一定值时，红磷无法继续燃烧，氧气的体积分数不变，当打开止水夹后，右侧导管中的空气进入集气瓶中，即t3时刻后氧气浓度略微增大，则实验过程中氧气的体积分数变化曲线为。 变式训练 1．（2024八下·余杭期末）如图甲拉瓦锡曾将少量汞放在密闭容器里，加热十二天后，部分液态汞变成了红色氧化汞粉末，容器里空气体积减少了约1/5。小科利用图乙装置测定空气中氧气的含量，用压强传感器测定的压强随时间的变化情况如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A．拉瓦锡实验证明了空气中氮气约占总体积的1/5，氧气占4/5 B．红色粉末是汞与氧气发生分解反应生成的氧化汞 C．若装置气密性不好，图丙中c点将上移 D．图丙中b点对应的操作是打开弹簧夹 【答案】C 【知识点】空气的成分及探究 【解析】【分析】A.根据拉瓦锡实验的结论来分析； B.根据化学反应的特点来分析； C.根据装置漏气的后果来分析； D.根据装置内的压强变化来分析。 【解答】 A.拉瓦锡实验中，容器里空气体积减少了约，这是与汞反应的氧气的体积，即空气中氧气的体积约占约占总体积的，剩余的气体是氮气，则氮气占，故A错误； B.红色粉末是汞与氧气发生化合反应生成的氧化汞，故B错误； C.若装置气密性不好，则有空气进入集气瓶，导致瓶内的压强偏大，图丙中c点将上移，故C正确； D.图丙中c点对应的操作是打开弹簧夹，故D错误。 故选C。 2.（2025八下·青田期中）暖宝宝贴(主要成分为铁粉、木炭、食盐)的热量来源于发热剂(铁粉)与氧气的反应，小涛同学设计了利用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量的实验。实验开始前，装置如图所示，实验后从量筒中流入玻璃瓶(容积为250mL)中的水的体积为45mL(铁粉生锈消耗的水忽略不计)。下列说法错误的是(    ) A.实验前必须检查装置的气密性 B.通过本次实验数据测得空气中氧气的体积分数为18% C.若实验测得的空气中氧气体积分数偏低，可能是暖宝宝贴的使用数量不足 D.必须等温度计的读数恢复至实验前的数值后才能记录量筒内剩余水的体积 【答案】B 【解析】A.物质反应消耗集气瓶中的氧气，使集气瓶中气压减小，在大气压强的作用下水被吸进集气瓶，吸入水的体积就是氧气的体积。如果装置的气密性不好，那么集气瓶内气压始终与外界气压一致，就无法吸入水，进而无法完成测量，故A正确不合题意； B.集气瓶中空气的体积为：250ml-20ml=230ml，那么空气中氧气的体积分数：，故B错误符合题意； C.若实验测得的空气中氧气体积分数偏低，可能是暖宝宝贴的使用数量不足，没有将氧气全部消耗完，故C正确不合题意； D.必须等温度计的读数恢复至实验前的数值后才能记录量筒内剩余水的体积，即在常温常压下测量才准确，故D正确不合题意。 3．（2024·嵊州模拟）某兴趣小组利用氧气传感器探究不同物质在空气中燃烧时的耗氧量情况。过量的蜡烛和红磷分别在相同的密闭容器中燃烧，测得的氧气含量变化如图所示。下列判断正确的是（ ） ①蜡烛燃烧过程中，a点时容器内氮气体积分数为84% ②红磷燃烧过程中，b点和c点时容器内物质种类相同 ③燃烧结束后，两容器中氧气均未耗尽，红磷耗氧量较多 ④若将足量蜡烛和红磷放在同一密闭容器中燃烧，氧气的体积分数可降至 3% A．①③ B．①④ C．②③ D．③④ 【答案】C 【知识点】空气的成分及探究；燃烧与灭火 【解析】【分析】根据图像结合质量守恒定律进行分析。由图可得两容器中氧气均未耗尽，红磷耗氧量较多，由质量守恒定律可确定容器内的物质种类。 【解答】 ① 由图可知 ，蜡烛燃烧过程中，a点时氧气的体积分数为16%，其他气体的体积分数为84%，包括氮气、二氧化碳、稀有气体等，故 ① 错误； ② 根据质量守恒定律，化学反应前后物质的质量不变化 ，因为是在密闭容器中进行的，所以红磷燃烧过程中，b点和c点时容器内物质总质量相等，而且过量的蜡烛和红磷，所 b点和c点时容器内物质种类相同，②正确； ③ 由图可知 ，蜡烛燃烧后，氧气的体积分数为14%，红磷燃烧后，氧气的体积分数为10%，故 ③ 正确； ④ 由图可知，氧气的体积分数为减少到14%时，蜡烛停止燃烧，氧气的体积分数为减少到10%时，红磷燃烧停止，所以将足量蜡烛和红磷放在同一密闭容器中燃烧，氧气的体积分数降至10%，二者都停止燃烧，故 ④ 错误。综上 ②③ 正确； 故答案为：C。 4．（2024八下·西湖期末）小杆利用红磷的燃烧测定空气中氧气的体积分数，装置如图1。已知集气瓶的容积为300mL，点燃前朱在集气瓶中加入50mL水。 （1）实验前预先加入50mL水的目的是 　 　。 （2）实验结束时，测得集气瓶中水增加的体积为40mL，则空气中氧气的体积分数为 　 　，造成该实验结果偏差的原因可能是 　 　（写出一点即可）。 （3）对于图1实验，小科同学进行了改进与创新，实验过程如图2所示，其优点是 　 　（写出一点即可）。 【答案】（1）有利于容器内温度的降低，吸收生成的五氧化二磷，防止污染空气 （2）16%；红磷的量不足（合理即可） （3）测定结果更准确（合理即可） 【解析】（1）根据水能吸收热量，红磷燃烧生成污染空气的五氧化二磷，进行分析解答。 （2）根据烧杯中水减少体积即为氧气体积，计算出氧气体积分数即可。 （3）根据改进后的装置，反应始终在密闭容器中进行，进行分析解答。 【解答】（1）实验前预先加入50mL水，主要作用是有利于容器内温度的降低，同时能吸收生成的五氧化二磷，防止污染空气； （2）实验结束时，测得集气瓶中水增加的体积为40mL，说明消耗的氧气体积为40mL，即实验测得集气瓶内氧气体积为40mL，集气瓶中空气体积=300mL-50mL，则空气中氧气的体积分数=； 误差偏小的原因有：①红磷的量不足（不能完全消耗装置中的氧气）；②装置漏气（在冷却过程中有外界的空气进入瓶中）；③未等到装置冷却至室温就打开了弹簧夹，并进行读数（因为此时剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，占据了部分水的体积，使测定结果偏小）等； （3）改进后的装置，反应始终在密闭容器中进行，避免瓶内空气外逸而造成实验误差，测定结果更准确，更环保（合理即可）。 （1）实验前预先加入50mL水，主要作用是有利于容器内温度的降低，同时能吸收生成的五氧化二磷，防止污染空气； （2）实验结束时，测得集气瓶中水增加的体积为40mL，说明消耗的氧气体积为40mL，即实验测得集气瓶内氧气体积为40mL，集气瓶中空气体积=300mL-50mL，则空气中氧气的体积分数=； 误差偏小的原因有：①红磷的量不足（不能完全消耗装置中的氧气）；②装置漏气（在冷却过程中有外界的空气进入瓶中）；③未等到装置冷却至室温就打开了弹簧夹，并进行读数（因为此时剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，占据了部分水的体积，使测定结果偏小）等； （3）改进后的装置，反应始终在密闭容器中进行，避免瓶内空气外逸而造成实验误差，测定结果更准确，更环保（合理即可）。 5．（2024·瑞安模拟）利用图甲所示的教材装置测量空气中氧气的体积分数，选用红磷作为药品是最佳选择吗?某兴趣小组设计并开展了如下实验： ①准备如图乙的玻璃容器，顶部用密封盖密封后，将该容器浸没在水中。 ②将氧气传感器(能实时显示容器内氧气的体积分数)固定在容器内壁，并装入足量的红磷。 ③用激光笔点燃红磷，红磷剧烈燃烧，观察并记录氧气传感器所显示的氧气体积分数的变化情况。 ④用白磷替换红磷重复上步骤①~③。 ⑤换用食品脱氧剂(可以直接与氧气反应，无需点燃的物质)重复上述步骤①~③。 根据实验数据，分别绘制三种物质氧化时容器内氧气体积分数随时间的变化情况，如图丙所示。 （1）步骤①中将玻璃容器浸没水中的目的是　 　。 （2）装置甲中150毫升集气瓶中装入 的水，量筒内装有50毫升水，根据图丙的实验数据，用红磷做实验，理论上实验结束后量筒内剩余的水为　 　毫升。 （3）根据该兴趣小组的实验结果，用图甲装置测量空气中氧气的体积分数，你会选用哪种药品，并说明理由： 　 　。 【答案】（1）检查装置的气密性 （2）33.2 （3）食品脱氧剂，因为食品脱氧剂能耗尽密闭容器内的氧气且不需要点燃，或白磷，因为白磷耗时最短，或红磷，因为红磷着火点、燃烧时间较适宜。 【知识点】空气的成分及探究 【解析】【分析】 （1）根据有气体生成或参加的反应需检查装置气密性来分析解答； （2）根据进入集气瓶内水的体积等于减少的氧气的体积，首先根据丙图确定氧气体积分数的减少量，再乘以集气瓶内空气的体积得到减少氧气的体积，最后用量筒内水的体积减去这个数值即可。 （3）根据图丙分析每种药品的不同特点来分析解答。 【解答】 （1）步骤①中检查气密性时，将玻璃容器浸没水中，如果观察到容器内出现水或有气泡冒出，则说明气密性不好。 （2）装置甲内空气的体积为，根据丙图可知，使用红磷最终消耗的氧气体积为120mL×（21%-7%）=16.8mL，那么实验结束后量筒内剩余水的体积为50mL-16.8mL=33.2mL； （3）根据该兴趣小组的实验结果，用图甲装置测量空气中氧气的体积分数，①我会选择食品脱氧剂，因为食品脱氧剂能耗尽密闭容器内的氧气且不需要点燃，②我会选择白磷，因为食品脱氧，白磷耗时最短，③我会选择红磷，因为红磷着火点、燃烧时间较适宜。 4.（2024八下·越城期末）小科设计如图所示的实验装置完成燃烧条件的探究和空气中氧气含量的测定。装置中注射器活塞与内壁摩擦忽略不计。查阅资料发现： ①当容器内的氧气浓度低于一定值时，白磷无法继续与氧气反应； ②“暖宝宝”能耗尽容器中剩余的少量氧气。 实验操作步骤如下： 步骤1： ▲ ； 步骤2：将盛有足量白磷的燃烧匙放入空集气瓶中，塞紧塞子，白磷不燃烧； 步骤3：打开集气瓶塞子，往瓶中倒满80℃的热水，并塞紧塞子，白磷仍然不能燃烧； 步骤4：打开K1和K2，通过注射器从b管抽水，当注射器中水量达到V1毫升时，瓶中液面低于燃烧匙底部，此时立即关闭K1、K2，发现瓶中白磷燃烧； 步骤5：待整个装置冷却至室温时.打开K..发现注射器中的水剩余V2毫升。 （1）请将步骤1补充完整：　 　 （2）步骤　 　进行对照，说明白磷燃烧需要的条件是充足的氧气. （3）该实验测得空气中氧气的体积分数为　 　(用V1、V2来表示). （4）小科多次重复上述实验，测得空气中氧气的体积分数远大于21%，原因是　 　。 【答案】（1）连接装置，并检查装置气密性 （2）3、4 （3） （4）热水温度过高，使原进入瓶内气体体积偏大 【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查；实验方案设计与评价；空气的成分及探究 【解析】【分析】（1）根据测氧气体积分数实验需密闭装置中进行分析； （2）根据要证明燃烧需充足氧气需进行接触氧气燃烧和不接触氧气不燃烧的对比实验分析； （3）根据注射器原有水的体积即为空气体积，最终减少体积为氧气体积分析； （4）根据热水温度过高会使瓶内气体体积偏大分析。 【解答】（1）该实验需在密闭装置中进行，步骤1为连接装置，并检查装置气密性。 （2）步骤3白磷温度达到着火点，但不接触氧气不燃烧，步骤4白磷燃烧，由此对照可证明白磷燃烧需要的条件是充足的氧气.。 （3）由题意可知，注射器抽出水的体积即为进入空气体积，反应结束后注射器内减少水的体积即为磷燃烧消耗氧气的体积，则该实验测得空气中氧气的体积分数为。 （4） 小科多次重复上述实验，测得空气中氧气的体积分数远大于21%， 可能是热水温度过高，使原进入瓶内气体体积偏大 。 故答案为：（1） 连接装置，并检查装置气密性 ；（2）3、4；（3）；（4） 热水温度过高，使原进入瓶内气体体积偏大 。 6.（2024八下·金东期末）为测定空气中氧气的含量，科学兴趣小组设计了如图1 所示的创新实验装置。选用一个量程足够大且活塞与筒壁间润滑效果很好的针筒注射器连接一个50mL 的试管，将足量的铜丝放入试管，塞紧橡皮塞并夹紧弹簧夹。用酒精灯加热铜丝，充分加热后移去酒精灯，等到试管冷却到室温后松开弹簧夹，观察现象。（提示：中间连接的橡胶管内空气体积忽略不计） （1）与图2教材中实验相比，图1实验的优点有　 　（写出1点即可）。 （2）实验前，该兴趣小组同学打开弹簧夹，将注射器活塞从 20mL 刻度处推至 17mL 处，然后松开活塞，观察到活塞返回至 20mL 刻度处。该操作的主要目的是　 　。 （3）充分加热后移去酒精灯，等到试管冷却到室温后松开弹簧夹。若实验结果符合预期，则观察到的实验现象是　 　。 （4）为了更精准直观地测定空气中氧气的含量，同学们又设计了如图3 所示的实验：利用传感器技术定时测定装置内的压强、温度和氧气浓度；装置内的压强（X 曲线）、温度（Y 曲线）和氧气浓度（Z曲线）变化趋势如图4所示。请结合Y、Z两条曲线，解释图4中AB段压强变化的原因：　 　。 【答案】（1）结果更准确，更环保 （2）检查装置气密性 （3）注射器活塞向左移动到约10mL刻度处 （4）红磷燃烧时放热所增加的气压大于氧气消耗所减小的气压 【知识点】空气的成分及探究；氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象 【解析】【分析】 创新实验装置 不用点燃红磷后再盖上集气瓶盖，可以减小实验误差。 【解答】（1） 与图2教材中实验相比，图1实验的优点有结果更准确，更环保； （2）测定空气中氧气含量时，要保证装置的气密性良好，且结合操作可知，目的为检查装置气密性； （3）红磷燃烧消耗氧气，则打开弹簧夹后，由于试管中的气体减小，压强减小，注射器的空气会进入试管中，且进入的空气的体积等于消耗的氧气的体积，而氧气约占空气体 积的五分之一，则50mL的试管中氧气的体积为10mL，则若实验成功，可观察到活塞前缘最终停留在10mL刻度处； （4）由于Z曲线先减小，则表示氧气的含量，由图可知，刚开始时，红磷燃烧放出大量的热，则会使装置中的压强增大，虽然氧气含量减小会导致装置中的压强减小，但由于增大幅度大于减小幅度，则AB段压强增大。 7．（2023八下·义乌期中）实验是科学探究的重要方法，如图是测定空气中氧气含量实验的两套装置图，请结合图示回答有关问题。 （1）根据下表提供的实验数据，完成下表。 硬质玻璃管中空气的体积 反应前注射器中气体体积 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 40mL 20mL 10mL （2）装置一和装置二中气球的位置不同，　 　（填“装置一”或“装置二”）更合理，反应前注射器内空气体积至少为　 　mL。 【答案】（1）16.7% （2）装置二；10 【解析】本实验测得空气中氧气含量的原理是通过铜粉与空气中的氧气反应，消耗空气中的氧气，使得装置内的气体体积减少，测量减少的体积则为氧气的体积。 【解答】（1）通过表格可以得出氧气的体积为：20mL-10mL=10mL，装置内空气的总体积为：40mL+20mL=60mL，故氧气的体积分数为： （2）装置一和装置比较，装置二的气球在玻璃管后，更容易让空气流通，使得氧气能和铜充分反应； 为了能测出氧气的体积，注射器的活塞不能减少到0， 设反应前注射器内空气体积至少为v 由于空气中氧气的体积约占空气体积的，可得： （40mL+v）×=v ，解得v=10mL 故答案为（1）16.7% （2）装置二 ；10 6.【创新实验】（2024•海曙区模拟）为测定空气中氧气的体积分数，小明利用两个底部带有硬质导管的圆柱形容器A和B设计了如图所示的装置，实验操作过程如下： ①检查整个装置的气密性。测量软木塞底面至A容器底部的高度为H，如图甲。 ②关闭阀门，打开软木塞，分别往容器A和B中加适量的水，并测得容器A中水的深度为h1，如图乙。 ③点燃红磷后迅速塞紧软木塞，充分反应直至红磷熄灭，冷却到室温后打开阀门，待水面稳定时测量容器A中水深度为h2，如图丙。 （1）实验中选择红磷而不用木炭消耗氧气的原因是 。 （2）根据实验测得的数据计算A容器中氧气的体积分数为 。（用字母H、h1、h2表示） （3）根据图丙的实验现象，小红认为测量结果会受气压影响。若要排除这种影响还需进行的操作是 。 【解答】解：（1）红磷本身是固体，能在空气中燃烧，生成五氧化二磷固体，没有生成新的气体，导致集气瓶中气压减小；木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，虽除去了氧气，但增加了新的气体，没有形成压强差，不能用来测定空气中氧气含量。 （2）A容器中氧气的体积为h2﹣h1，空气的体积为H﹣h1，则A容器中氧气的体积分数为100%。 （3）根据图丙的实验现象，右端仪器中液面低于左边，小红认为测量结果会受气压影响，要排除这种影响还需进行的操作是往B容器中加水，直到左右液面相平。 易错点二、空气是重要的自然资源 例1：(2025八下定海期末)空气是一种重要的天然资源，在人们的生产和生活中有着广泛的用途。下列对空气中各成分气体的叙述不正确的( ) A.氧气性质活泼，可以作为燃料 B.稀有气体可以用来制霓虹灯 C.氨气可以用来制造化肥和炸药 D.二氧化碳不属于空气污染物 【答案】A 【解析】A、氧气不具有可燃性，不能作为燃料，故A错误，符合题意; B、稀有气体在通电时会发出不同颜色的光，可用作霓虹灯,故B正确，不符合题意;C、氨气可用作制作氨肥等化肥和炸药,故C正确，不符合题意; D、二氧化碳没有毒,不属于空气污染物,但会导致温室效应加聚，故D正确，不符合题意。故答案为:A。 变式训练 1.(2025八下.杭州期中)空气是一种重要的天然资源，在大们的日常生活中有着广泛的用途，下列关于空气中各成分的性质和作用，描述正确的是() A.氧气性质活泼，不仅能支持呼吸，还是一种优质的燃料 B.氨气性质较活泼，是制造化肥、炸药的重要原料 C.各种稀有气体通电能发出不同颜色的光，可以制成霓虹灯 D.二氧化碳在空气中的含量逐年增可能会导致空气污染 【答案】C [解析] A、根据氧气的化学性质考虑; B、根据氮气化学性质考虑; C、根据稀有气体的用途考虑; D、根据形成酸雨的原因考虑。 [解答]解:A、氧气化学性质比较活泼氧气不具有可燃性，不能做燃料,故A错;B、氨气性质较稳定,是制造化肥、炸药的重要原料,故B错; C、各种稀有气体通电能发出不同颜色的光，可以制成霓虹灯，故C正确; D、酸雨是由于二氧化硫或氮的氧化物造成的,二氧化碳不能形成酸雨,故D错。故答案为:C. 2.（2024八下·长兴期中）2021 年 5月 22日，“祝融号”火星车到达火星表面开始探测。资料显示火星表面大气成分如下表。下列说法不正确的是（　　） 火星大气成分 二氧化碳 氮气 氢气 其它气体 体积分数 95.30% 2.70% 1.60% 0.40% A．火星大气通入澄清石灰水会变浑浊 B．火星大气中的氮气所占比例高于地球空气中的 C．宇航员要在火星上出舱勘查，须佩戴供氧装置 D．若条件允许，可以利用火星上的二氧化碳制取氧气 【答案】B 【知识点】空气的成分及探究；空气的利用；氧气的性质和利用；二氧化碳的检验和验满 【解析】【分析】根据题意，火星大气主要含量为二氧化碳，还有少量的氮气和氢气机其他气体，不含氧气。 【解答】A、二氧化碳通入澄清石灰水会变浑浊，正确，不符合题意。 B、地球空气氮气体积分数为78%，比火星体积比2.7%高，错误，符合题意。 C、火星气体不含氧气， 宇航员要在火星上出舱勘查，须佩戴供氧装置，正确，不符合题意。 D、二氧化碳可以被植物在光合作用时，和水一起作为原料生成氧气，正确，不符合题意。 故答B。 3.(2025八下.杭州期中)空气是一种重要的天然资源，在大们的日常生活中有着广泛的用途，下列关于空气中各成分的性质和作用，描述正确的是( ) A.氧气性质活泼，不仅能支持呼吸，还是一种优质的燃料 B.氨气性质较活泼，是制造化肥、炸药的重要原料 C.各种稀有气体通电能发出不同颜色的光，可以制成霓虹灯 D.二氧化碳在空气中的含量逐年增多，可能会导致空气污染 【答案】C 【解析】A、根据氧气的化学性质考虑; B、根据氮气化学性质考虑; C、根据稀有气体的用途考虑; D、根据形成酸雨的原因考虑。 [解答]解:A、氧气化学性质比较活泼氧气不具有可燃性，不能做燃料,故A错;B、氨气性质较稳定,是制造化肥、炸药的重要原料,故B错; C、各种稀有气体通电能发出不同颜色的光，可以制成霓虹灯，故C正确; D、酸雨是由于二氧化硫或氮的氧化物造成的,二氧化碳不能形成酸雨,故D错。故答案为:C. 易错点三、氧气的性质 例1.（2024八下·余杭期末）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 【知识点】氧气的性质和利用；氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象 【解析】【分析】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，能得到高热值的煤气。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； 故答案为：B 例2：（2024八下·浦江期末）为使铁丝在氧气中燃烧实验获得成功，常需将铁丝绕成螺旋状，这是为什么呢？ 甲同学认为：为了增大与氧气的接触面积． 乙同学认为：为了聚热效果更好，能使未燃的铁丝更好地预热． 分析讨论后，同学们认为甲同学的想法不合理．为验证乙同学的想法，同学们开展了有关实验，操作及部分现象如下表所示： 实验操作 实验现象 如图在2个装有等量水的相同集气瓶中，收集满氧气，取2根相同的铁丝，将1根拉直，另1根绕成螺旋状，同样引燃后分别同时放入瓶中进行实验． 铁丝均燃烧，但剧烈程度不同…… 请回答： （1）铁丝是在火柴　 　（“燃烧最旺时”或“将燃尽时”）渗伸入集气瓶中，铁丝在氧气中燃烧产生的现象是　 　 ，燃烧时有火星四射的现象的原因 ． （2）同学们认为甲同学的想法不合理，理由是　 　． （3）为使实验可靠，要控制好变量，实验操作中还应做到　 　． （4）通过对实验现象的分析，同学们认为乙的想法更合理，则同学们通过实验获得的证据是　 　 ． 【答案】（1）将燃尽时 火星四射 产生大量的热，生成黑色物质 铁丝中含有碳 （2）在同样的条件下实验时，是否绕成螺旋状，铁丝与氧气的接触面积都是一样的． （3）集气瓶中充满体积分数相同的氧气（氧气浓度一样或者铁线都要全部伸入或者引燃时间要一样长）（合理即可） （4）在实验中，2根铁丝与氧气的接触面积相同，但燃烧的剧烈程度为． 【解析】（1）根据铁丝在氧气中燃烧的现象解答； （2）注意分析铁丝的形状改变时与空气的接触面积是否改变； （3）在实验过程中，氧气体积分数、铁丝深入的长度或引燃时间都可能会影响燃烧效果，据此分析； （4）如果铁丝绕成螺旋状的聚热效果更好，那么控制铁丝与空气的接触面积相同时，螺旋状的铁丝比拉直的铁丝的反应更剧烈，据此分析解答。 【解答】（1）铁丝在氧气中燃烧产生的现象是火星四射，产生大量的热，生成黑色物质。 （2）同学们认为甲同学的想法不合理，理由是：在同样的条件下实验时，是否绕成螺旋状，铁丝与氧气的接触面积都是一样的； （3）为使实验可靠，要控制好变量，实验操作中还应做到：集气瓶中充满体积分数相同的氧气（氧气浓度一样或者铁线都要全部伸入或者引燃时间要一样长）。 （4）通过对实验现象的分析，同学们认为乙的想法更合理，则同学们通过实验获得的证据是：在实验中，2根铁丝与氧气的接触面积相同，但燃烧的剧烈程度为。 变式训练 1.(2025八下浙江期中)观察和实验是学习科学的基本方法，下列对实验现象描述正确的是( ) A.红磷在空气中燃烧，产生大量白雾 B.硫在空气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰 C.木炭在空气中充分燃烧，生成二氧化碳 D.铁在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体 【答案】D 【解析】硫在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，产生一种刺激性气味的气体;硫在纯氧中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰,产生一 种刺激性气味的气体，放出大量的热;红磷在空气中燃烧,产生大量白烟,产生白光，放出大量的热; 【解答】A红磷在空气中燃烧，产生大量白烟，A错误; B.硫在纯氧中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，B错误; C.木炭在空气中充分燃烧，生成二氧化碳是看不见的,所以无法描述出来，C错误; D.铁在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体,D正确; 故答案为:D 2.如图是小徐用手掌总结氧气的化学性质的表示方法，手指上的物质能与手掌心氧气反应。则下列说法正确的是（　　） A．铁在空气中燃烧，生成四氧化三铁 B．煤脱硫的目的是减少二氧化硫的生成 C．磷燃烧产生大量的白雾，会污染空气 D．氧气的化学性质非常活泼，能与所有的物质反应 【答案】B 【解析】根据不同物质在氧气中燃烧的现象分析判断。 【解答】A.铁在空气中不能燃烧，故A错误； B.煤脱硫的目的是减少二氧化硫的生成，故B正确； C.磷燃烧产生大量的白烟，会污染空气，故C错误； D.氧气的化学性质非常活泼，能与很多物质发生反应，但是并不是所有的物质，故D错误。 故选B。 3.（2024春•宁波期末）我们在做“物质在氧气中的燃烧”实验时，把甲、乙、丙三种物质，分别放入A、B、C三瓶氧气中燃烧。A瓶中看到了明亮的蓝紫色火焰，B瓶中看到了火星四射，C瓶中出现了明亮的白光。则对此实验的推断正确的是（　　） A．甲物质为硫，并且A瓶中会产生一种无色无味的气体 B．乙物质为铁，B瓶中会产生一种白色的固体 C．丙物质可能为木炭，同时C瓶中会生成一种可使澄清石灰水变浑浊的气体 D．在AB瓶中还得加入一些细沙或少量的水以保护集气瓶 【解答】解：A、硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的二氧化硫，该选项说法不正确； B、铁在氧气中燃烧火星四射，生成黑色固体四氧化三铁，该选项说法不正确； C、木条燃烧发出白光，生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，因此丙物质可能为木炭，同时C瓶中会生成一种可使澄清石灰水变浑浊的气体，该选项说法正确； D、硫燃烧生成二氧化硫，加入水是为了吸收二氧化硫，防止污染环境，铁燃烧形成的高温熔融物容易溅落，加入水是为了防止炸裂集气瓶，该选项说法不正确。 故选：C。 4.如图是“铁丝在氧气中燃烧”的实验改进装置。下列说法错误的是（　　） A．氧气无须提前制备和收集 B．用塑料瓶代替集气瓶，实验更安全 C．该装置也可用于二氧化碳和氢气的制备、干燥和检验 D．铁丝在氧气中剧烈燃烧，发出黄色火焰，产生黑色固体 【解答】解：A、改进后，分液漏斗可以控制过氧化氢溶液的加入，操作更方便，所以氧气无需提前制备和收集，故正确； B、塑料瓶代替集气瓶，可以防止集气瓶炸裂，更安全，故正确； C、如果将分液漏斗中的过氧化氢溶液换为稀盐酸（或稀硫酸），将烧瓶中的固体改为石灰石（或锌粒），铁丝换成燃着的木条，可用于二氧化碳和氢气的制备、干燥和检验，故正确； D、铁丝燃烧的现象是：铁丝剧烈燃烧，火星四射、放出大量的热、生成黑色固体，故错误； 故选：D。 5.分析硫、碳、铁丝三种物质在氧气中的燃烧，回答问题。 （1）从操作角度：三种物质都要自上而下　 　（填“快速”或“缓慢”）伸入氧气瓶中；铁丝燃烧实验中，需要在火柴快要燃尽时再伸入充满氧气的集气瓶中、其目的是　 　。 （2）从现象角度：硫在氧气中燃烧时，比在空气中燃烧得更旺，观察到淡黄色固体熔化后，燃烧发出　 　色火焰。碳在氧气中比在空气中燃烧得更旺；铁丝在空气中不燃烧，但在氧气中剧烈燃烧，火星四射并生成黑色的固体，此黑色的固体物质是　 　（填物质名称）。 （3）从装置角度：燃烧实验时，集气瓶底是否放入水及放入水的原因各不相间，铁丝燃烧时，集气瓶底放入少许水的目的是　 　。 【答案】（1）缓慢；防止火柴将氧气更多消耗 （2）明亮蓝紫色火焰；四氧化三铁 （3）防止熔化物溅落下来炸裂瓶底 【解析】（1）根据硫、铁丝在氧气中燃烧的现象、操作步骤分析； （2）根据铁丝在氧气中燃烧实验要防止炸裂瓶底分析。 【解答】进行硫、碳、铁在氧气中燃烧实验中，为使氧气充分反应，应将三种物质此燃后缓慢伸入瓶中，铁丝燃烧实验中需要在火柴快要燃尽时再伸入充满氧气的集气瓶中、以防止火柴将氧气更多消耗。 （1）硫在氧气中燃烧，发出明亮蓝紫色火焰。铁丝在氧气中燃烧生成的黑色物质为四氧化三铁。 （2）铁丝燃烧时，集气瓶底放入少许水是为了防止熔化物溅落下来炸裂瓶底。 故答案为：缓慢；防止火柴将氧气更多消耗；（1）明亮蓝紫色火焰；四氧化三铁；（2）防止熔化物溅落下来炸裂瓶底。 易错点四、氧气的制取 例1：下图是实验室制取氧气的两种装置，请回答下列问题。 （1）写出甲装置制取氧气反应的文字表达式 。 （2）甲装置试管中棉花的作用是 。 （3）用乙装置制取氧气选用的药品是 和 。 【答案】（1）高锰酸钾 锰酸钾＋二氧化锰＋氧气 　　 （2）防止加热时高锰酸钾粉末进入导管 　　 （3）过氧化氢 二氧化锰 【解析】要熟悉实验室制取氧气的原理、装置及操作方法。 例2：实验室若直接用30%的过氧化氢制取氧气，反应速率太快。为获得平稳的气流，下列装置能实现的是（　　） A．B． C．D． 【解答】解：用分液漏斗加过氧化氢溶液，将过氧化氢溶液滴入到水中，可以降低浓度，且可以控制液体的滴加的速率，进而控制反应速率，所以发生装置能达到最佳效果的是C。 故选：C。 例2：（2025八上·温州期中）下图中的甲、乙是实验室制取氧气的两种装置，请回答下列问题。 （1）写出甲装置中发生反应的化学方程式 （2）乙装置收集氧气时需要用带火星的木条来验满，这是利用了氧气的________性。甲、乙两种制取氧气的方法相比，乙方法的优点是________。 （3）若在丙装置中盛满水，用排水法收集(瓶口向上)一瓶氧气，气体从________端(填字母“a”或“b”)通入。若把红热的铁丝伸入装有氧气的集气瓶里，盛氧气的集气瓶预先加少量水，水的作用是 。 （4）某同学用排水法收集一瓶氧气，将带火星的木条伸入集气瓶中，木条不复燃，原因可能是_____ _ (答一条即可)。 （5）利用双氧水制取氧气的化学方程式为 。在用发生装置丁或戊制取氧气时，丁与戊相比，丁的优点是 【答案】（1）2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ （2）助燃或氧化；操作简便、节能、安全 等(答一点即可) （3）b；防止集气瓶受热破裂 （4）装置漏气（或反应物药品的量不足或一开始收集气体时集气瓶中没有装满水）（答案合理即可） （5）2H2O2 2H2O ＋ O2↑；可以随时补充反应所需双氧水 ，控制反应速率 例3：下图是实验室制取气体的常用装置，请回答下列问题： （1）仪器a的名称是　 　。 （2）选用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时，应选用　 　(选填“A”或“B”)作为气体发生装置。 （3）选用D装置作为氧气收集装置，氧气从　 　(选填“b”或“c”)管进入。 （4）小科用抽拉法检查装置E的气密性，发现被拉出的注射器活塞一段时间后又回到原来的位置，你认为该装置是否漏气？　 　(选填“是”或“否”)． 【答案】（1）长颈漏斗 （2）A （3）b （4）否 【解析】①A装置适用于固液不加热型发生装置，气密性的检查：在右侧导管装上橡皮管，用止水夹夹住橡皮管，向长颈漏斗中加水至液面没过长颈漏斗下端，若在长颈漏斗中形成一段稳定的液柱，说明装置气密性良好。 ②B装置适用于固体加热型发生装置，气密性的检查：将导管口伸入水中，用手捂住试管，若在导管口冒出气泡，且一段时间后导管中有一段稳定的液柱，说明装置气密性良好。 ③氧气不易溶于水，可以用排水法收集。氧气密度比空气略大，可以用向上排空气法收集。 【解答】（2）装置A，适用于固液反应，不需要加热，装置B适用于固体的反应，需要加热，故选A。 （3）氧气的密度比空气略大，用向上排空气法收集，故氧气从b管进入。 （4）被拉出的注射器活塞一段时间后又回到原来的位置说明装置内的气体质量不发生变化，则装置气密性良好。 例4：如图是实验室制取气体的有关仪器和装置，据图回答下列问题。 （1）请写出如图所示实验装置中标有序号的仪器名称：②　 　。 （2）用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，应选择　 　（从A～G中选择，填字母序号，下同）组合装置，反应的化学方程式为　 　。制取氧气的过程如下，正确顺序是　 　。 ①给试管加热 ②熄灭酒精灯 ③检查气密性 ④把药品装入试管，用带导管的胶塞塞紧，固定在铁架台上 ⑤用排水法收集氧气 ⑥从水中取出导管 A、③④①⑤②⑥ B、③④①⑤⑥② C、④①③⑤②⑥ D、④①③⑤⑥② （3）某同学用排水法收集了一瓶氧气，测得氧气的纯度偏低，原因可能是　 　。（填字母） a．收集气体前，集气瓶没有注满水 b．导管口开始有气泡冒出，立刻收集 c．收集气体后，集气瓶中仍有少量水 （4）如图为上述反应过程中某变量y随时间的变化趋势，纵坐标表示的是（　　） A．固体中氧元素的质量 B．生成O2的质量 C．固体中MnO2的质量分数 D．固体中钾元素的质量 【答案】（1）长颈漏斗 （2）BEF；2KClO3 2KCl+3O2↑；B （3）ab （4）C 【解析】（1）熟悉各种仪器名称 （2）加热固体装置和排水法收集氧气装置 ；加热并收集气体要考虑安全性 （3）从是否装满水及收集时间考虑 （4）结合质量守恒定律以及反应后物质质量变化考虑 【解答】（1）①为试管②长颈漏斗，故答案为：长颈漏斗 （2）加热装置为B，氧气可用排水法或向上排空气法收集， A～G 中选择EF，所以应选择BEF；反应的化学方程式为： 2KClO3 2KCl+3O2↑ ；制取氧气的正确顺序是：③④①⑤⑥② 故答案为：第1空、BEF 第2空、 2KClO3 2KCl+3O2↑ 第3空、B （3）排水法收集氧气要把集气瓶装满水，等气泡连续均匀冒出时收集，所以测得氧气的纯度偏低，原因可能是收集气体前，集气瓶没有注满水或导管口开始有气泡冒出，立刻收集； 故答案为： ab （4）氯酸钾加热到一定温度时才开始分解产生氧气。生成氧气溢出，反应后固体质量减小；MnO2是催化剂，反应前后质量不变。 A、氯酸钾分解产生氧气和氯化钾，所以固体中氧元素质量减小，与图所示不符合； B、氯酸钾加热到一定温度时才开始分解产生氧气，所以生成氧气的质量从0开始，与图所示不符合；C、加热一定时间反应生成氧气，所以固体质量先不变后减小，最后不变，固体中MnO2的质量分数先不变后增大，最后不变，与图所示符合； D、氯酸钾分解产生氧气和氯化钾，由质量守恒定律可知，反应前后元素质量不变，所以固体中钾元素的质量不变，与图所示不符合；故答案为：C 例5：（2025八下·金华期中）如图是小珂和小琦各自设计的实验室用于制取、干燥和收集气体的装置图（本题的所有夹持仪器均已省略）。小珂同学用过氧化氢溶液和二氧化锰制取并收集氧气（浓硫酸具有吸水性，不溶解氧且不与氧气反应），请回答问题： （1）小珂同学制取氧气的发生装置应选择（填装置编号）________。 （2）现要收集一瓶干燥的氧气，请按气体的流向，用装置导管的编号将装置连接好：①→ ________。 （3）小琦同学设计了图C 的装置，并用仪器乙收集氧气。仪器甲叫 ，收集氧气的方法为 。 【答案】（1）A （2）②→③→⑤（或②→③→⑤→④） （3）分液漏斗；排水法 变式训练 1.下列关于实验室利用双氧水溶液制取氧气的描述正确的是（　　） A．原理： B．试剂：本实验中选取的催化剂为二氧化锰 C．检验：用燃着的木条伸入集气瓶内，若木条熄灭，则证明是氧气 D．验满：用带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，则证明集满 【答案】B 【解析】A、根据过氧化氢分解生成水和氧气分析； B、根据过氧化氢制取氧气二氧化锰作催化剂分析； C、根据氧气利用带火星木条检验分析； D、根据氧气验满在瓶口处检验分析。 【解答】A、过氧化氢分解制氧气方程式为 ，不符合题意； B、本实验中选取的催化剂为二氧化锰 ，符合题意； C、用点火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，则证明是氧气 ，不符合题意； D、用带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则证明集满 ，不符合题意； 故选B。 2.如图表示制取氧气的4种方法，在与此相关的下列说法中，错误的是（　　） A．4种方法都是利用含氧化合物分解来获得O2 B．若4种反应物质量相等，则H2O2产生的氧气最多 C．增加MnO2的质量，不会改变最终的氧气质量 D．从制取O2的条件看，④更安全、环保、节能、简便 【解答】解：A、水、氯酸钾、高锰酸钾和过氧化氢都含有氧元素，选项A正确； B、2H2O2H2↑+O2↑ 36 32 m a a 2KClO32KCl+3O2↑ 245 96 m b b 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 316 32 m c c 2H2O22H2O+O2↑ 68 32 m d d 由此可以看出，产生氧气最多的是水，选项B错误； C、二氧化锰作为催化剂，不会增加产物质量，选项C正确； D、过氧化氢在二氧化锰催化作用下反应生成水和氧气，不需要加热，氨气节能且操作简便，另外生成物只有水和氧气，不产生废物，制备方式安全、环保，选项D正确； 故选：B。 3.（2025九上·鄞州月考）下列收集装置，可以用来收集氧气的是（    ） A.①③    B.①②③⑥     C.①⑤⑥     D.①②③④ 【答案】D 【解析】密度小于空气的且不与空气中的气体反应的气体可以用向下排空气(如H2)，密度大小只要看该气体的相对分子质量大于29,密度就基本大于空气。因为氧气的密度比空气的密度要大，因此可以选择向上排空气法来收集，因为氧气不容易溶于水，所以可以选择排水法收集，①②其实就是排水法，可以作为收集氧气的装置；③④其实也是向上排空气法，因此也可以作为收集氧气的装置；但是⑤⑥却是向下排空气法，所以不能作为收集氧气的装置。 4．图所示分别是氧气的制取、干燥、收集和检验的装置，其中错误的是（　　） A．制取氧气B．干燥氧气C．收集氧气D．检验氧气 【答案】A 5．如图所示是实验室用高锰酸钾制取氧气的实验装置。回答下列问题。 （1）加热高锰酸钾制取氧气时，试管口要放一团棉花，是为了　 　。 （2）加热时试管口应略向　 　(填“上”或“下”)倾斜，原因是　 　。 （3）观察到水槽中导管口气泡　 　时，开始收集氧气；当集气瓶中的水被排净，瓶口有　 　冒出时，表明集气瓶内氧气已集满，在水下用玻璃片盖好集气瓶，取出，并　 　(填“倒”或“正”)放在桌面上。氧气能用排水法收集的原因是　 　。 （4）停止加热时要先把导管移出水面再熄灭酒精灯，这是为了　 　。 【答案】（1）防止加热时高锰酸钾粉末进入导管 （2）下；防止试管口的冷凝水倒流到试管底部，使试管炸裂 （3）连续、均匀地冒出；大气泡；正；氧气不易溶于水，且不与水反应 （4）防止水槽中的水倒流到热的试管中，使试管炸裂 6、根据表中五种气体在标准状况下的密度和溶解性，回答下列问题： 空气 氨气 甲烷 氯化氢 氧气 密度/g·L-1 1.293 0.771 0.717 1.629 1.43 溶解性 —— 极易溶 难溶 极易溶 难溶 （1）不能用排水法，能用向下排空气法收集的是 。 （2）标准状况下氨气的密度比空气 （填“大”或“小”）。 （3）用如图所示盛满水的集气瓶收集甲烷，气体应从 （填“a”或“b”）端进入。 【答案】（1）氨气 （2）小 （3）b 7.请根据下列装置图回答问题： （1）写出图中仪器①、②的名称：①________；②________。 （2）实验室用高锰酸钾制取氧气，可选用的气体发生装置为________ (填字母，下同)，气体收集装置为________或________；该装置中，固定仪器时的一条主要注意事项是 。 （3）实验室用高锰酸钾制取氧气时，试管口处要________ 。 （4）实验室加热高锰酸钾制取氧气(用排水法收集)的主要步骤有：①装入药品；②检查装置气密性；③收集气体；④加热；⑤停止加热；⑥移出导气管。正确的操作顺序为       A.①②③④⑤⑥ B.②①③④⑥⑤ C.②①④③⑤⑥ D.②①④③⑥⑤ （5）若使用B装置来进行二氧化锰和过氧化氢制取氧气的实验，在该反应中二氧化锰是________；该反应的文字表达式为 。 （6）经查资料可知，NH3的密度比空气小，极易溶于水，有刺激性气味。实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙固体的方法来制取NH3，选用________装置作制取氨气的发生装置，最好选用________装置来收集NH3，理由是 。 【答案】（1）酒精灯；锥形瓶 （2）A；E；F；试管口要略向下倾斜 （3）放一团棉花 （4）D （5）催化剂；过氧化氢 水＋氧气 （6）A；G；氨气有刺激性气味，会污染空气，且极易溶于水，G装置可处理尾气 8．某兴趣小组在制取和收集氧气后，又进行了以下三个实验活动。 [实验1]用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃时停止收集，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。 [实验2]用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃后，继续收集40秒，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。 [实验3]用排水法收集氧气，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。 　 实验1 实验2 实验3 氧气的体积分数（%） 79.7 79.6 79.9 88.4 89.0 87.9 90.0 89.8 89.3 氧气的平均体积分数（%） 79.7 88.4 89.7 （1）由实验1、2可知，用向上排空气法收集氧气时，为提高集气瓶内氧气的体积分数，可采取的措施是　 　。 （2）即使操作规范，实验3获得的氧气体积分数也不可能达到100%的主要原因是　 　。 （3）研究表明：日常生活中的铁制品都含有少量碳，含碳细铁丝在充足的氧气中燃烧时，生成的一种气体在熔融液态物质中形成气泡，熔融液态物质因气泡破裂引起“火星四射”的现象。推测该气体是　 　（填化学式）。 【答案】（1）延长收集氧气的时间 （2）排水法收集到的氧气中含有水蒸气 （3）CO2 【解析】【分析】（1）比较实验1和2实验操作中的不同点，然后确定可采取的措施； （2）使用排水法收集氧气时，不可避免的要掺入水蒸气，导致氧气不能达到100%； （3）碳在高温下可以与氧气反应生产二氧化碳气体。 【解答】（1）实验2比实验1收集氧气的时间长40s，因此受到的氧气体积分数比较大，那么：用向上排空气法收集氧气时，为提高集气瓶内氧气的体积分数，可采取的措施是延长收集氧气的时间； （2）即使操作规范，实验3获得的氧气体积分数也不可能达到10%的主要原因是：排水法收集到的氧气中含有水蒸气； （3）研究表明：日常生活中的铁制品都含有少量碳，含碳细铁丝在充足的氧气中燃烧时，生成的一种气体在熔融液态物质中形成气泡，熔融液态物质因气泡破裂引起“火星四射”的现象。推测该气体是二氧化碳气体，即CO2。 9．在科学拓展课程中，某科学兴趣小组开展了“使带火星的木条复燃所需氧气的最低体积分数是多少”的实验探究。 （1）该兴趣小组同学利用如图所示装置制取氧气，称取一定质量的KMnO4固体放入试管中，试管内的药品放入试管底部，开始加热时，要让试管均匀受热，具体操作是　 　。 （2）有同学认为用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气更好，其理由是　 　。 （3）为了使实验数据更加具体和准确，小组同学经讨论，他们准备用不同体积分数的氧气来进行实验。利用如图所示装置收集氧气得到1号瓶，并利用这种方法依次得到2-4号瓶。分别将带火星的木条伸入集气瓶中，得到的现象如下： 1号瓶（收集34%的氧气） 2号瓶（收集35%的氧气） 3号瓶（收集36%的氧气） 4号瓶（收集37%的氧气） 不复燃 不复燃，但很亮 很亮，复燃 立即复燃 某同学根据实验现象得出结论：“氧气约占36％时就是带火星木条复燃的最低体积分数”，而其他同学立即反对，原因是　 　。 （4）反思交流：结合上述探究，排空气法收集氧气时，检验氧气是否集满采用使带火星的木条复燃的方法，你认为是否科学?　 　。 【答案】（1）来回移动点燃的酒精灯对试管进行加热 （2）操作简单、方便、安全 （3）瓶中剩余的64%体积里面的空气中还有很多氧气 （4）不科学 10．（2024八下·萧山期末）小黄和小岩发现，带火星的竹签在空气中不会复燃，若用装有60％体积的水的集气瓶倒置在水槽中收集氧气，得到的气体就能使带火星的竹签复燃。为了找到能使带火星的竹签复燃的氧气含量最小值，她们进行了如下探究：（空气中的氧气含量为21％） （1）【设计实验】小黄设计了如图所示的装置，该装置的圆底烧瓶中放入25ml水的目的是　 　。写出实验室用双氧水制取氧气的化学方程式　 　。 （2）【实验研究】第一组实验：取3只集气瓶，编号为①②③，分别装入15％、30％和45％体积的水，盖上盖玻片，倒置在水槽中。当气泡　 　放出后，将导管口伸入集气瓶，把其中的水全部排出。将相同的3根带火星的竹签分别插入①～③号瓶中，记录实验现象。获得第一组实验现象后，小晨又做了第二组实验，并记录实验现象。两组实验数据和现象如下表： 实验分组 第一组 第二组 实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 集气瓶装水的体积分数/％ 15 30 45 34 38 42 带火星的竹签的状况 亮 很亮 复燃 很亮 复燃 复燃 得出上述两组实验现象后，小萍认为还不能确定能使带火星的竹签复燃的氧气含量最小值，需继续进行实验，她应该在水的体积分数为　 　再进行实验。 【实验结论】经过数次实验得出水的体积分数较准确数值之后通过计算氧气含量得出：能使带火星的竹签复燃的氧气含量最小值为48.7％。 【答案】（1）稀释加入的过氧化氢溶液，防止反应速度过快；2H2O22H2O+O2 （2）连续、均匀；34%~38% 【解析】计算集气瓶中氧气含量时，需要考虑收集气体前瓶中原有空气中的氧气。 【解答】（1）直接用15%的过氧化氢进行反应，为因为浓度过高，导致反应速度过快，难以控制。圆底烧瓶预先加有适量的水，是用来稀释过氧化氢的。 （2）当装置中产生气体，会先将原有的空气排出，所以不能立即收集氧气，因为此时氧气纯度不高，需等到导管口有连续均匀气泡冒出后才可收集；本实验目的是要寻找恰能使竹签复燃的情况，所以还需在“很亮”和“复燃”之间的更小范围再寻找 11．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 。 易错点六、氧气制取数轴图形分析（计算） 例1.小乐误将少量高锰酸钾当成二氧化锰加入氯酸钾中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如图所示。下列关于该过程的说法正确的是（　　） A．b代表高锰酸钾 B．c代表氧气 C．t2时刻，氧气开始产生 D．t3时刻，生成氧气的质量达到最大值 【解答】解：A、根据反应特点可知，反应物质量会减小，因此a和b从高锰酸钾和氯酸钾中选择，氯酸钾需要催化剂才会加快反应，所以高锰酸钾会先发生反应，因此a代表高锰酸钾，b代表氯酸钾，选项A错误； B、b开始减小，c开始生成，所以c与b有关系，b氯酸钾在二氧化锰催化作用下，反应生成氯化钾和氧气，因此c为氯化钾，选项B错误； C、a为高锰酸钾，在t1时刻就开始反应，所以此时就产生了氧气，选项C错误； D、t3时刻下，氯化钾质量最大，氯酸钾全部反应完毕，高锰酸钾在之前就全部反应完毕，所以此时能生成氧气的高锰酸钾和氯酸钾全部反应完毕，生成氧气质量最大，选项D正确； 故选：D。 例2.（2024秋•余姚市月考）现有A、B两份质量相等的固体，其中A为纯净的高锰酸钾，B是高锰酸钾和少量二氧化锰的混合物，将A、B分别放入两支试管中，并在两个酒精灯上同时加热制取氧气，当A、B均完全反应后，如图所示，得到的氧气的质量m与反应时间t的关系图象中，正确的是（　　） A．B． C．D． 【解答】解：高锰酸钾在加热的条件下分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气，无需使用催化剂，因为A中高锰酸钾的质量大于B中高锰酸钾的质量，因而A产生的氧气比B多，两个反应的速率相同。 故选：C。 变实训练 1．取一定质量的高锰酸钾在加热条件下制取氧气，下列图象不正确的是（　　） ( A B C D ) 【答案】D 解：A、高锰酸钾在加热到一定温度时分解放出氧气，当完全分解后不再放出氧气，故A正确； B、取一定质量的高锰酸钾在加热条件下制取氧气，剩余固体中锰元素的质量不变，故B正确； C、高锰酸钾在加热到一定温度时分解放出氧气，未反应时物质的种类是一种，开始反应时固体物质的种类是三种，当完全反应后固体物质的种类是两种，故C正确； D、一定质量的高锰酸钾在加热条件下分解放出了氧气，剩余固体中氧元素的质量分数要减小，氧元素的子偶昂分属要减小。故D错误。 故选：D。 2．将质量相等的两份药品a和b（其中a为纯净的氯酸钾，b为氯酸钾与少量二氧化锰的混合物）分别放在酒精灯上均匀加热，收集到氧气的总量随加热时间变化的函数图象正确的是（　　） A．B．C． D． 【答案】C 【解析】【分析】 催化剂能够改变反应速率，反应前后质量和化学性质都不变。 【解答】氯酸钾受热分解生成氯化钾和氧气，因此需要加热一段时间后产生氧气。利用催化剂时反应速率较快，则b反应速率比a快；由于a中氯酸钾的质量小于b中氯酸钾的质量，因此最终a产生氧气比b多，故C正确，而A、B、D错误。 故选C。 3.（2025八下·江干期末）下列图像能正确反映对应变化关系的是（    ） A.A图表示加热KClO3（含少量MnO2）固体制取氧气时剩余固体的质量 B.B图表示加热KClO3（含少量MnO2）固体制取氧气时固体中氧元素的质量 C.C图表示双氧水（含少量MnO2）分解时溶剂的质量 D.D图表示双氧水（含少量MnO2）分解时氢元素的质量分数 【答案】B 【解析】A.在加热氯酸钾制取氧气的过程中，不断有氧气生成，因此剩余固体的质量不断减小。当氯酸钾完全反应后生成了固体氯化钾，因此剩余固体的质量保持不变但不能是零，故A错误； B.在加热氯酸钾制取氧气的过程中，由于不断有氧气产生，因此固体中氧元素的质量不断减小。当氯酸钾完全反应后，氧气不再产生，氧元素的质量保持不变，故B正确； C.双氧水分解生成水和氧气，因此溶剂的质量在不断增大；当反应结束后，溶剂水的质量保持不变，故C错误； D.双氧水分解生成水和氧气，由于氢元素始终存在于水中，不会溢出，所以氢元素的质量保持不变。但是双氧水的质量在不断减小，因此氢元素的质量分数越来越大，故D错误。 5.（2025八下·台州开学考）下列各图是实验室用氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气的关系图（横坐标为加热时间t），其中不正确的是（    ） A.图甲：生成氧气的质量与氯酸钾和二氧化锰的混合物加 热时间的关系 B.图乙：二氧化锰在固体混合物中的质量变化情况 C.图丙：加热氯酸钾的对比情况：a添加了二氧化锰，b未添加二氧化锰 D.图丁：二氧化锰在固体混合物中质量分数的变化情况 【答案】D 【解析】A.用氯酸钾制取氧气，开始加热时并没有氧气产生，需要达到一定温度后才能开始反应，故A正确不合题意； B.二氧化锰为催化剂，而催化剂的质量和性质在反应前后没有变化，故B正确不合题意； C.添加二氧化锰催化剂，可以降低开始反应的温度，即缩短加热时间，故C正确不合题意； D.由于有氧气产生，所以混合物的质量会不断减小，而二氧化锰的质量保持不变，根据公式可知，二氧化锰在混合物中的质量分数会不断增大，故D错误符合题意。 5．某同学误将少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如图所示，下列关于该过程的说法正确的是（　　） A．c代表氯化钾 B．t2时刻，O2开始产生 C．t1时刻，KClO3开始分解 D．KMnO4质量在反应前后不变 答案：A 解：A、根据题干所给信息可知，b物质的质量少，b是高锰酸钾，a是氯酸钾，在t1时刻高锰酸钾开始分解，有氧气生成，随着高锰酸钾的分解，二氧化锰的质量也在不断的增加，在二氧化锰的催化作用下，氯酸钾分解产生氯化钾和氧气，所以c可以表示氯化钾，故A正确。 B、因为温度在t1℃时，高锰酸钾就开始分解产生氧气；t2时，氯酸钾开始分解产生氧气，故B错误。 C、由图象可知，t1时刻，KMnO4开始分解，故C错误。 D、在t1时刻，高锰酸钾开始分解，随着反应的进行高锰酸钾的质量不断减少，直至为零，故D错误。 故选：A。 6.如图为实验室用等质量的高锰酸钾和氯酸钾(另加少量的二氧化锰)分别制取氧气的数据分析示意图。下列依据图示信息所得出的分析正确的是( ) A.同时开始加热，先收集到氧气的是氯酸钾 B.用相同容积的试管制取较多量的氧气时，宜选择氯酸钾为原料 C.加入少量的二氧化锰使氯酸钾产生的氧气质量增加 D.反应时间较长的是高锰酸钾 答案：B 易错点六、化合反应和分解反应 例1：下列反应中既不属于分解反应，也不属于化合反应的是(　　) A．氧化汞 汞+氧气 B．石蜡+氧气 水+二氧化碳 C．碳+氧气 二氧化碳 D．磷+氧气 五氧化二磷 【答案】B 【解析】根据分解反应符合“一变多”的特点，化合反应符合“多变一”的特点分析。 A、所给反应为“一变多”的分解反应，不符合题意； B、所给反应反应物和生成物都两种物质，不属于分解或化合，符合题意； C、所给反应是“多变一”的化合反应，不符合题意； D、所给反应是“多变一”的化合反应，不符合题意； 变式训练 1：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】两种化合物交换成分生成另外两种化合物，属于复分解反应，单质和化合物反应生成另一种单质和化合物，属于置换反应，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】A.属于复分解反应，故A错误； 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。 2.下列反应中属于化合反应的是( ) A．H2O+CO CO2+H2 B．H2CO3=H2O+CO2↑ C．2SO2+O2 2SO3 D．Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2 【答案】C 【解析】根据化合反应的定义判断。 【解答】如果反应物有多种，而生成物只有一种，那么该反应为化合反应。 A、B、D中，生成物都不是一种，只有C中生成物只有一种，那么C反应为化合反应。 3.分类是学习科学的重要方法，下列反应与CO2+H2O=H2CO3化学反应类型相同的是( ) A．2H2+O2 2H2O B．CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O C．2H2O2 2H2O+O2↑ D．2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 【答案】A 【解析】根据反应物的种数和种类确定化学反应的基本类型。 根据方程式CO2+H2O=H2CO3可知，反应物有两种，而生成物只有一种，该反应为化合反应。 A.反应物有两种，而生成物只有一种，为化合反应，故A符合题意； BCD.三个反应的生成物都不是一种，肯定不是化合反应，故B、C、D不合题意。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $