内容正文:
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第二单元 空气和氧气
建议用时:15分钟
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【基础练·基础达标】
1.(2025·烟台)2025年世界环境日中国主题是“美丽中国我先行”。下列做法不符合这一主题的是( )
A.积极参与垃圾分类投放
B.深埋废旧电池防止污染
C.设计家庭低碳行动方案
D.回收化学实验后的废液集中处理
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题序
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2.(2025·广西改编)防治空气污染是一项意义重大的课题。下列气体属于空气污染物的是( )
A.氮气 B.二氧化碳
C.二氧化硫 D.水蒸气
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3.(2025·重庆)空气是一种宝贵的自然资源。人体吸入空气主要是利用其中的( )
A.O2 B.N2 C.CO2 D.H2O
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4.【人教版九上习题改编】 下列关于空气及其成分的说法中,正确的
是( )
A.空气是由空气分子构成的
B.空气中氮气分子比氧气分子的数目多
C.空气中各种气体混合后,其化学性质都发生改变
D.空气经过液化、汽化等过程得到氮气和氧气,发生了化学变化
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5.(2025·天津)下列实验现象描述正确的是( )
A.硫在空气中燃烧时发出蓝紫色火焰
B.铁丝插入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧
C.乙醇在空气中燃烧生成二氧化碳和水
D.在空气中加热铜粉,红色粉末逐渐变为黑色
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题序
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6.(2025·广东)下列关于氧气的制取、验满及性质实验操作错误的是( )
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题序
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7.(2025·淄博桓台一模)下图是氧气的实验室制取及性质的部分实验。回答下列问题:
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题序
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(1)装置A中用分液漏斗代替长颈漏斗的优点是__________________(回答
一点即可),用该装置制取氧气的反应化学方程式是__________________
______。用图示方法收集氧气,证明集气瓶已集满氧气的现象是________
________________。实验完毕后,对________(填仪器名称)中的混合物进
行过滤,将回收的二氧化锰再放入盛有过氧化氢溶液的试管中,经检验还
会产生氧气,这说明二氧化锰的__________不变。
可以控制反应速率
2H2O2 2H2O
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MnO2
+O2↑
集气瓶
口有大气泡冒出
锥形瓶
化学性质
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(2)同学们利用收集到的氧气进行“铁丝在氧气里燃烧”的探究实验,如
装置B。请你参与探究并回答下列问题:铁丝在氧气中燃烧生成了黑色
固体,小明同学猜测铁丝燃烧时溅落的黑色固体中可能含有铁,决定
用化学方法来验证:将冷却后的黑色固体研碎,取少量放入试管中,
加入__________________,观察到现象:____________,由此推测,
铁丝在氧气中燃烧时溅落的黑色固体物质中含有铁。
稀盐酸(或稀硫酸)
有气泡产生
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【能力练·培优提升】
8.(2025·烟台蓬莱一模)用如图所示装置进行实验,测定出空气中O2约占(按体积计算)。下列叙述不正确的是( )
A.②中瓶内空气的体积约为200 mL
B.可加热铁丝引燃铜匙中的白磷
C.白磷的作用是消耗②中瓶内的O2
D.最终注射器活塞移至约40 mL刻度线处
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9.(2025·扬州)某催化剂可实现H2O与O2反应制备H2O2。
向容器中加入100 g H2O和适量催化剂,并不断通入O2,
保持其他条件不变,分别在20 ℃、40 ℃和60 ℃下进行
实验①、②、③,测得H2O2的产量随时间的变化如图所
示。下列说法不正确的是( )
A.设计实验①、②、③的目的是探究温度对该催化反应的影响
B.实验①说明:20 ℃,在0~3 h内,随着时间的增加,该催化反应持续进行
C.比较实验①、②可知,在0~3 h内,40 ℃比20 ℃对该催化反应更有利
D.实验③中2 h后,H2O与O2不再反应,生成的H2O2开始分解
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10.(2024·东营)特定人群、环境对氧气的需求不同。如何基于特定需求设
计和制作简易供氧器呢?在老师的指导下,同学们开展了下列活动。
【界定任务】小英同学认为,首先了解制作简易供氧器的供氧原理再确
定制取装置。同学们一致认为制作简易供氧器还需要考虑物质变化、能
量变化、反应速率、制得氧气的纯度、制氧剂的用量和配比等。根据
________________________确定发生装置,根据氧气的密度和溶解性等
确定收集装置。
反应物的状态和反应条件
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【建构模型】老师提供了以下实验装置,同学们选择装置用过氧化氢分解
和加热高锰酸钾的方法获得氧气。
(1)仪器a的名称:________;仪器b的名称:______。
(2)加热高锰酸钾制取氧气应选择的制取装置是___________ (填字母序号),
用过氧化氢制取氧气的化学方程式为_____________________。
锥形瓶
水槽
AC(或AE)
2H2O2 2H2O+O2↑
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MnO2
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【模仿改造】
化学制氧机(原理图见图1)利用过碳酸钠白色固体、二氧化锰黑色粉末产生氧气。过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)加水溶解会分解生成碳酸钠和过氧化氢。用该制氧机制氧时,在反应仓中加入适量水,再先后加入过碳酸钠和二氧化锰,反应仓内有黑色粉末翻腾,变得浑浊,仓壁变得温热,过滤仓底部导气管口有气泡冒出。
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(1)加湿过滤仓不仅可以过滤杂质,利用氧气______溶于水的性质,使
氧气变得湿润;而且根据________________来判断产生氧气的速率。
(2)验证加湿过滤仓导出的气体是氧气的方法:______________________
____________________________。
(3)制氧机内部气流采用高压进低压出(即产生的气体在高处聚集,经导
管从低处进入加湿过滤仓)的方式,可能的原因有____________________
__________________________________________________。
不易
产生气泡的快慢
将带火星的木条放在导
管出口处,带火星的木条复燃
得到平稳的气流(或使
氧气更加纯净或清洁气体或便于导出气体等,合理即可)
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(4)选择制作简易供氧器的反应原理时,不需要考虑的因素是___ (填字母序号)。
A.原料是否价廉易得
B.所制气体的性质
C.反应速率是否适中
D.制得气体是否纯净
E.实验条件是否易于控制
F.是否安全、环保
B
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【评价反思】展示环节,小英同学所在小组制作的简易供氧器(如图2)得到了大家的好评,并提出如下修改意见:在导管出口处加装一个带有调气阀的鼻氧管,以提高适用性。
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11.(2025·山东滕州一模)目前,中国空间站已开启航天员长期驻留时代。下面是获取氧气的三种方法。
方法一:分离空气获得氧气。获得的氧气需压缩送往空间站,现不再采用这种供氧方式。
方法二:电解水制氧气。利用太阳能转化的电能,电解“水循环”系统产生的水来获得氧气,是现在的主要供氧方式。
方法三:氯酸盐分解制氧气。该方法具有较高的稳定性和可靠性,可作备用供氧方式。
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回答下列问题:
(1)分离空气获得氧气。
相同条件下,液态氮的沸点比液态氧低。将液态空气逐渐升温,控制
温度将两者分离,首先变为气态的是____ (填化学式)。
(2)电解水制氧气。
①该反应过程中能量的主要转化形式为__________________,反应类
型为__________。
②若空间站每名航天员每日需要氧气0.9 kg,为保证三名航天员的呼吸耗氧,每日要电解多少千克水?(写出计算步骤,结果精确至0.1 kg)
N2
电能转化为化学能
分解反应
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解:设为保证三名航天员的呼吸耗氧,每日要电解水的质量为x。
2H2O 2H2↑+O2↑
36 32
x 3×0.9 kg
=
x≈3.0 kg
答:为保证三名航天员的呼吸耗氧,每日要电解约3.0千克水。
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(3)氯酸盐分解制氧气。已知NaClO3受热分解为NaCl和O2,该反应的
化学方程式为_________________________。
2NaClO3 2NaCl+3O2↑
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