内容正文:
第二单元 空气和氧气
复习要点
1.掌握空气的成分和体积分数,了解空气中各成分的用途。 。
2.知道空气里氧气含量的测定测定方法和原理。
3.认识纯净物和混合物的概念,能区分一些常见的纯净物和混合物。
4.知道空气污染的危害。了解保护大气环境的措施。
5.认识氧气的主要物理性质
6.观察和描述物质在氧气中燃烧的现象,知道氧气的化学性质比较活泼。
7.认识化合反应、氧化反应、分解反应,并能进行正确判断。
8.掌握实验室用高锰酸钾和过氧化氢制取氧气的原理、装置、步骤、注意事项等。
9.知道氧气的工业制法。
10.了解催化剂和催化作用;
复习重难点
重点:氧气的化学性质;实验室用高锰酸钾制取氧气的规范操作;实验室制取氧气的装置选择;
难点:空气中氧气含量测定的实验分析;设计实验证明某物质是某反应的催化剂。
要点 空气的组成及保护
1.空气的成分
空气的成分按______计算,大约是:氮气(N2)______,氧气(O2)______,稀有气体__________,二氧化碳(CO2)__________,其它气体0.02%。
2.空气中各成分的性质及用途
空气成分
性质
对应的用途
氮气
一定条件下与其他物质反应
制______和______的原料;
______性质______
用作______:________充氮防腐、________防氧化、____________防钨丝氧化
液氮沸点很低(-196℃)
(物理性质)
制造低温环境:医疗上液氮________、超导材料在液氮的________下显示超导性能(磁悬浮列车)等。
氧气
供给呼吸
__________、________、航天、潜水等
支持燃烧(助燃性)
酒精等可燃物燃烧、航空、______、______、______等
稀有气体
化学性质________
用作______;
通电时________________
制成各种______,如______灯、照明灯、闪光灯、霓虹灯等
氦气
密度________
用作______、________等
液氦沸点低,汽化吸热
制造________、利用氩氦刀治疗肿瘤等
3.空气污染与防治
(1)空气污染物:
①有害气体:二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳;
②烟尘:可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5);
(2)空气污染的危害:
①严重损害人体健康,影响农作物生长,破坏生态平衡;
②臭氧层破坏和酸雨也与空气污染有关。
(3)防治空气污染的措施:
使用清洁能源;加强空气质量监测;积极植树、种草等;持续打好蓝天保卫战。
(4)计入空气质量评价的污染物有:二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)、臭氧等。
易错提醒
1. 空气中各成分的含量是指体积分数,不是质量分数。
2. 空气中二氧化碳含量过高会造成温室效应增强,但二氧化碳不属于空气污染物。
3. 在空气质量指数日报中,空气质量指数、空气质量指数级别的数值越大,空气污染越严重。
要点速测
1.(25-26九年级上·湖南湘西·期末)永顺县小溪国家森林公园空气清新,空气中含量最高且化学性质不活泼的气体是
A.氧气 B.氮气 C.二氧化碳 D.水蒸气
2. 空气是一种宝贵的资源,下列有关空气的说法正确的是
A.稀有气体在通电时能发光,可制成霓虹灯
B.空气中含有氧气,氧气的质量分数约为21%
C.空气中氮气化学性质较活泼,可用作食品防腐的保护气
D.目前计入空气污染指数的有害气体主要包括等
要点 空气中氧气含量的测定
1. 拉瓦锡实验
用定量的方法实验,第一次明确提出了“________________________。
实验装置
主要反应
实验结论
(1)________________________
(2)________________________
空气由氧气和氮气组成
教材延伸
该实验的优点:装置密闭;汞能与氧气充分反应,将氧气近乎完全消耗;氧化汞为固体;反应可逆,可验证产物,测定结果精准。
2. 红磷燃烧测定空气中氧气含量实验
装置
原理
红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气,瓶内气体______,压强______,冷却后打开弹簧夹,烧杯内的水被压入集气瓶,____________的体积等于瓶内消耗氧气的体积。
现象
①红磷燃烧,产生________,并放出热量;
②冷却至室温后打开弹簧夹,烧杯中的水____________,瓶内液面上升约______。
表达式
文字表达式 ________________________________________
符号表达式____________________________________________________
结论
(1)空气中含有氧气,氧气约占空气总体积的______。
(2)氮气的性质:________(物理性质);____________________(化学性质)。
操作注意点
①所用的红磷必须______。(若红磷过少则氧气没有充分消耗,测量结果偏小)
②要等集气瓶(装置)__________后才能打开弹簧夹。
(瓶内剩余气体未冷却时体积偏大,使得进入集气瓶内的水偏少,测量结果偏小)
③装置的气密性要______。(漏气会使外面空气漏进来,测量结果偏小)
④要先__________,然后再点红磷,______伸入集气瓶立即________。
(伸入过慢,瓶内气体受热膨胀逸出或未夹紧弹簧夹,导致燃烧时气体受热膨胀逸出,测量结果偏大)
误差分析
小于1/5:①________;②__________; ③________________________。
大于1/5:①______________;②________________________。
3. 试剂选择依据:物质能且只能与空气中______反应,燃烧后的生成物不能为______。
(1)不选用木炭和硫的原因:木炭或硫燃烧会产生______,造成__________________。
(2)不选用铁丝的原因:铁丝______________________________。
(3)不选用镁的原因:镁能与空气中的____________________都发生反应。
特别提醒
集气瓶底部水的作用:________________________;吸热,加快降温;防止热的燃烧物溅落________________________。
要点速测
1. (2026·江苏淮安·一模)某化学兴趣小组完成了两个“空气中氧气含量测定”的实验。下列说法正确的是
A.实验一中红磷燃烧产生大量白雾
B.实验一中若氧气含量测定结果偏小,可能原因是燃烧匙缓慢伸入集气瓶中
C.实验二中点燃酒精灯加热铜丝,可观察到铜丝由黑色变成红色
D.实验二中来回推拉两端注射器活塞目的是让铜丝耗尽装置内氧气
要点 氧气的性质
1. 物理性质
标准状况下,氧气是无色无味的气体;______________(可用向上排空气法收集);______溶于水(可用排水法收集)。降温后,氧气可以变为______色的液体,甚至淡蓝色雪花状固体。
2. 化学性质
(1)氧气的化学性质________,氧气具有______。
(2)几种物质的燃烧
物质
实验现象
实验结论
反应表达式
木炭
在空气中持续红热,在氧气中剧烈燃烧,放______,发______,生成______________________
木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳
文字:__________________________
符号:____________________
硫粉
在空气中燃烧发出______色火焰,在氧气中燃烧发出____________火焰,放______,生成有__________的气体
硫与氧气反应生成二氧化硫
文字:__________________________
符号:______________________
细铁丝
在空气中红热,在氧气中________,________,放出________,生成______固体
细铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁
文字:__________________
符号:______________________
注意点
(1)木炭燃烧:燃烧匙从集气瓶瓶口向下________,以便充分消耗氧气;
(2)细铁丝燃烧:
①集气瓶底要先放____________,是防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底。
②铁丝盘成螺旋状的目的是增大受热面积。
③细铁丝下端系火柴目的是__________。
④火柴______时插入集气瓶,防止火柴燃烧消耗过多的氧气。
归纳小结:
物质燃烧剧烈程度与氧气的______(即氧气______)有关,氧气浓度越大,燃烧越______。
要点速测易错提醒
1.硫和细铁丝燃烧时集气瓶底部均要放少量水,但目的不同:硫燃烧集气瓶瓶底的水是为了________________________;细铁丝燃烧集气瓶底要先放________________________,是为了防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底。
1.(25-26九年级上·江苏常州·期中)下列实验现象中,描述正确的是
A.木炭在氧气中燃烧,发出白光,放热,生成二氧化碳
B.镁在空气中燃烧,产生耀眼的白光,放热,生成白色固体
C.红磷在氧气中剧烈燃烧,放热,有大量白雾生成
D.铁丝在空气中燃烧火星四射,产生黑色固体
2.某实验小组在老师的指导下进行了下列实验,请回答下列问题:
(1)实验一需要将加热至燃烧的木炭由上而下缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中,原因是 。
(2)实验二反应的文字表达式是 。
(3)实验三在瓶底放少量细沙(或水)的原因是 。
(4)实验结束后,该小组同学发现这三个反应有多个共同点,其中从反应类型来看都属于 反应。
要点 氧气的制取
1.实验室制取氧气的两种方法
方法
加热高锰酸钾
分解过氧化氢
反应
表达式
文字
______________________________
______________________________
符号
______________________________
______________________________
发生装置
________型:
__________型:
收集装置
排水法:收集的气体较______,但不______
向上排空气法:收集的气体较______,但不______
检验
将带火星的木条____________,如果带火星的木条复燃,说明是氧气
检验 验满
验满
将带火星的木条____________,如果带火星的木条复燃,说明氧气已集满
2.高锰酸钾制取氧气的实验步骤和操作注意点
(1)实验步骤:查、装、定、点、收、移、熄(谐音:茶庄定点收利息)
(2)实验操作注意点:
①试管口__________,防止冷凝水回流到热的试管底部,使试管破裂。
②导管______橡皮塞,便于气体的导出。
③试管口__________,防止粉末进入导管。
④气泡________放出时开始收集,否则收集的气体不纯。
⑤实验结束,先把导管________,再__________。防止水倒吸回热的试管,使试管炸裂。
3.工业制取氧气
常用方法:分离________法,利用液态氧和液态氮的______不同,是______变化。
要点速测特别提醒
1. 排水法收集氧气时导管伸入集气瓶口即可,向上排空气法收集氧气时导管要伸至集气瓶底部,以便将瓶内空气全部排出。
2. 排水法收集氧气,氧气集满后,向在水下盖好集气瓶,再拿出水面。
3. 集满氧气的集气瓶正放在实验台上,盖上毛玻璃片,毛玻璃片的磨毛一面朝向集气瓶。
1.2026·河南平顶山·三模)结合实验下列利用高锰酸钾制取氧气的相关实验操作中,正确的是
A.取用试剂 B.加热制取
C.收集氧气 D.氧气验满
2.(2026·山西吕梁·二模)如图是实验室用高锰酸钾制取并收集氧气的装置图。有关说法正确的是
A.装入高锰酸钾后检查装置的气密性 B.导管口有气泡冒出时开始收集氧气
C.实验结束后水槽中的水会变为紫红色 D.用酒精灯外焰直接对准试剂部位加热
要点 几组重要概念
1. 催化剂和催化作用
(1)催化剂:在化学反应中能______其他物质的化学反应速率,而本身的______和________在反应前后都没有发生变化的物质。
(2)催化剂的特点:“一变两不变”,改变______________________;本身的______和________不变。
(3)催化作用:催化剂在化学反应中所起的作用叫作________。______对过氧化氢的分解也有催化作用。
2. 三种化学反应
(1)分解反应与化合反应
化合反应
分解反应
概念
由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应
由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应
特点
______
______
通式
A + B + …… → C
A → B + C + ……
两者联系
分解反应和化合反应都______基本反应类型,二者是______关系
(2)氧化反应:
①判断方法:物质与____________发生的反应都属于氧化反应。氧化反应______基本反应类型。
②范围:氧化反应包括______和________;二者共同点是都______。
③常见的缓慢氧化:细胞的______作用、__________________、______的酿造、铁生锈、农家肥的______等。
3. 纯净物和混合物
纯净物
混合物
概念
由______物质组成
由______________物质组成
特征
都可以用化学符号表示
不可以用化学符号表示
实例
红磷、冰水混合物、氧气、二氧化碳等
空气、合金、自来水等
联系
要点速测特别提醒
1. 催化剂只能改变反应速度,不能改变生成物的质量,生成物的质量与是否使用催化剂没有关系;
2. 同一反应可以有多种催化剂,过氧化氢分解的最佳催化剂是二氧化锰,也可以是硫酸铜溶液,还可以是氧化铜、氧化铁,甚至红砖粉末、水泥块、土豆、猪肝、平菇等。
3. 氧化反应不一定是化合反应,化合反应也不一定是氧化还原,二者是交叉关系。
4. 混合物中各物质相互间没有发生化学反应,都保持各自的性质。
1.(24-25八年级下·湖南株洲·期中)下列关于催化剂的说法中,正确的是
A.催化剂能改变化学反应速率
B.催化剂在化学反应前后质量和性质都不变
C.二氧化锰是所有化学反应的催化剂
D.没有催化剂,化学反应就不能发生
2.(25-26九年级上·江苏镇江·阶段检测)某催化剂可实现H2O与O2反应制备H2O2。向容器中加入100gH2O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.①说明:20℃,在0~3h内,该催化反应能持续进行
C.比较①、②可知,在0~3h内,40℃比20℃的催化效果更好
D.实验③中,H2O与O2反应生成H2O2的速度始终大于H2O2的分解速度
难点 空气中氧气含量测定实验的改进和分析
1.传统实验的缺点:
(1)点燃红磷再伸入瓶中,瓶内空气________,造成误差;
(2)五氧化二磷白烟逸散,污染空气,不环保;
(3)不同实验者操作速度不同,实验误差大
(4)集气瓶内氧气浓度低至一定程度红磷就会熄灭,不能______集气瓶内氧气,造成误差。
2.改进思路:尽量全程______、瓶内引燃、无空气逸出、无______。
3.常见改进方案的优点
(1)装置密闭,不需要打开瓶塞点燃,减少气体逸出,误差更小;
(2)生成物五氧化二磷不会扩散到空气中,更加环保。
4.常见点燃方式:______聚光点燃;______引燃白磷;电热丝______引燃。
5.改进实验依旧遵守的注意事项(很多同学容易忽略)
(1)药品(白磷、铜粉)必须______,确保完全______装置内氧气;
(2)实验前______________,保证体系密闭;
(3)必须冷却至______后,再读数、观察液面、观察活塞位置。
6.常见改进实验装置
7.测定空气中氧气含量的数字化实验
传感器类型
实验装置举例
数字化图像举例
氧气浓度传感器
压强传感器
温度传感器
难点精练
1.(25-26九年级上·江苏无锡·期中)用如图所示装置测定空气中氧气的含量。测量前注射器和玻璃管内气体总体积为70,实验过程中利用玻璃管中红磷燃烧消耗氧气,反应结束后注射器和玻璃管内气体总体积为56.2。下列说法不正确的是
A.交替推拉注射器可检查装置气密性
B.玻璃管中红磷燃烧结束后应立即读数
C.实验测得氧气的体积分数约为19.7%
D.注射器既能缓冲气压又能提高测量精度
2.(25-26九年级上·辽宁锦州·期中)下图为“测定空气里氧气含量”的装置,“惰性电热板”通电发热后不与空气中成分发生化学反应,左右有隔板间距离为。关于该实验的有关说法错误的是
A.可用足量的铜粉替代红磷进行实验
B.反应后剩余的主要气体既不能燃烧,也不支持燃烧
C.接通电源一段时间后,电热板上的红磷燃烧并产生大量白烟
D.反应结束后切断电源,冷却至室温后左右隔板间距离约为
难点 设计实验证明某物质是某反应的催化剂
1.实验思路:
验证某物质M是催化剂,必须证明三点,即依次验证“一变、两不变”:
① 加入该物质,反应速率______(改变)
② 反应结束后,分离出来称量,质量不变
③ 将回收得到的物质再次加入反应物,依旧能催化反应(化学性质不变)
2.实验方法:通过________法做______实验
3.实验步骤:
步骤
目的
操作
现象
结论
步骤1
验证M能____________
取两份等______、等______的反应物;第一份不加物质 M,第二份加入一定质量m的物质 M;在相同条件下进行实验,对比反应速率(产生气泡快慢)。
加入 M的一组反应更快
M能改变反应速率
步骤2
验证反应前后 M的质量不变
反应结束后,将混合物过滤、洗涤、干燥;称量得到固体
质量仍为m
反应前后,M的质量不变
步骤3
验证反应前后M的化学性质不变
将回收得到的固体 M,再次加入等量同种反应物中
依旧可以加快反应
反应前后,M的化学性质不变
归纳小结:物质 M满足 “一变两不变”,证明 M 是该反应的催化剂。
难点精练
1.(2026·湖南岳阳·二模)某实验小组探究红砖粉末能否作为过氧化氢分解反应的催化剂,设计了如下实验并进行探究。下列实验步骤、现象和结论均对的是
实验步骤
现象
结论
A
①将带有火星的木条插入盛有过氧化氢溶液的试管
木条不复燃
常温下过氧化氢分解得很慢或不分解
B
②向上述试管中加入红砖粉末,然后将带有火星的木条插入试管
木条复燃
红砖粉末是过氧化氢分解反应的催化剂
C
③待上述试管中的反应停止时,重新加入过氧化氢溶液,并把带有火星的木条插入试管
木条复燃
在化学反应前后,红砖粉末的质量没有改变,进一步说明红砖粉末是催化剂
D
④取第③步反应后的红砖粉末,直接放入蒸馏水中搅拌
红砖粉末不溶解
红砖粉末不溶于水,因此可作为过氧化氢分解的催化剂
A.A B.B C.C D.D
2.(25-26八年级上·山东菏泽·期末)某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。
【任务一】认识催化剂
(1)催化剂在化工生产中起着重要作用,其质量和______在化学反应前后都不变。
【任务二】探究催化剂
(2)小组同学查阅资料发现氧化铜(CuO)也可作为过氧化氢分解的催化剂,于是设计了如图实验进行验证,请填写表格:
步骤①现象
步骤③现象
步骤⑥结果
实验结论
无明显现象
试管中有气泡产生
氧化铜的质量为______g
氧化铜是过氧化氢分解的催化剂
(3)步骤⑦的目的是______。
【任务三】探究不同催化剂的催化效果
小组同学以生成100mL氧气为标准,设计了下列实验。
序号
5%H2O2溶液的体积
催化剂
待测数据
①
200mL
2g氧化铜
a
②
200mL
2g二氧化锰
b
(4)如果表中的待测数据是时间;若a>b,可得到的结论是______的催化效果较好。
考点 空气的成分、用途及保护
▌例1 (25-26九年级下·重庆开州·期中)空气成分中含量较多且能支持燃烧的是
A. B. C.稀有气体 D.
解题要点
(1)空气成分看清关键词:体积分数,不是质量分数。
(2)性质决定用途:氧气助燃、供呼吸,不能作燃料;氮气、稀有气体作保护气,依据化学性质不活泼;稀有气体通电发光:属于物理变化,没有新物质生成。
氧气用作燃料”→直接错误;
(3)二氧化碳不是空气污染物;
(4)空气污染防治措施:从三个角度回答,使用清洁能源、废气处理达标排放、植树造林。
▌迁移练1-1 (25-26八年级下·河北石家庄·期中)守护燕赵蓝天,共建美丽河北。下列物质不属于空气污染物的是
A.氦气 B.二氧化氮 C.可吸入颗粒物 D.二氧化硫
▌迁移练1-2 (25-26八年级下·山东烟台·期中)下列关于空气成分及空气质量的说法,错误的是
A.空气中含量最多的气体是氮气
B.计入空气质量评价的主要污染物包括SO2、NO2、CO2、O3等
C.液氮可用于作制冷剂
D.用氦气代替氢气填充气球,是利用其密度小且化学性质不活泼
考点 空气中氧气含量的测定
▌例2 (25-26八年级下·山西朔州·期中)下图所示装置可用于测定空气中氧气的含量,实验前在集气瓶内加入少量水,并做上记号。下列说法中不正确的是
A.实验时红磷需足量 B.点燃红磷前先用弹簧夹夹紧乳胶管
C.红磷熄灭后立刻打开弹簧夹 D.实验后的集气瓶中气体不支持燃烧
解题要点
1.测定氧气含量核心原理:红磷消耗氧气生成固体,瓶内减压进水,氧气体积约 1/5。
2.误差:进水偏少因红磷不足、漏气、未冷却、导管存水;进水偏多因塞塞子慢、止水夹未夹紧。
3.试剂选红磷(或铁粉、铜等),铁丝在空气中不燃烧、碳和硫产生气体、镁消耗氮气均不可用。
4.规范现象:大量白烟,不是白雾;瓶底水吸收产物、降温。
5.改进装置优点:密闭误差小、无污染。
6.实验结论:氧气占空气 1/5,氮气不燃不助燃、难溶于水。
▌迁移练2-1 (25-26九年级上·河南郑州·期末)关于拉瓦锡研究空气成分的实验。表述不正确的是
A.目的:定量测定空气中氧气的含量 B.装置:汞槽内的汞只起到液封作用
C.原理:汞只消耗氧气且生成物为固体 D.结论:空气是由氧气和氮气组成
▌迁移练2-2 (25-26八年级下·山东日照·期中)某兴趣小组的同学利用现代传感器技术进行测定空气中氧气含量的实验,测得实验过程中容器内温度和气体压强随时间的变化趋势如图所示。下列说法中错误的是
A.压强曲线BC段下降的原因是装置不断冷却降温
B.实验过程中容器内温度先升高后下降至室温
C.要保证实验的准确性,白磷必须过量
D.在t2时打开了弹簧夹
考点 氧气的性质
▌例3 (25-26八年级上·广西南宁·期末)下列关于氧气的性质的叙述中错误的是
A.氧气具有可燃性 B.氧气不易溶于水
C.氧气具有助燃性 D.氧气的化学性质比较活泼
解题要点
1.物理性质三点:无色无味、密度略大于空气、不易溶于水,液氧固态氧均为淡蓝色。
2.化学性质:氧化性。氧气助燃、不可燃;
3.现象判断:分清烟(固体)、雾(液体);硫在空气淡蓝火焰、氧气蓝紫色火焰。
4.铁丝燃烧只在纯氧中火星四射,瓶底必放水或细沙防炸裂;
▌迁移练3-1 (25-26九年级下·湖北鄂州·期中)下列有关实验现象的描述正确的是
A.红磷燃烧产生大量白色烟雾 B.铁丝在空气中剧烈燃烧,火星四射
C.硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰 D.木炭在空气中充分燃烧生成二氧化碳
▌迁移练3-2 (24-25九年级上·江西南昌·期中)化学科学十分重视实证和理性思维.在课堂学习中,通过选用典型物质进行实验,来探究物质的有关性质,如图所示是探究氧气化学性质的实验,请回答:
(1)实验一:木炭在图______(填“①”或“②”)中燃烧更剧烈,说明燃烧的剧烈程度与______有关。
(2)实验二:图④中铁丝在氧气中燃烧的现象是______.集气瓶中预先放入一些水的目的是______。铁丝燃烧的符号表达式为______。
(3)实验三:写出图⑥硫燃烧的产物:______;其产物是目前计入空气质量评价的一种主要污染物,除此以外还有______.列出一种即可)可吸入颗粒物.细颗粒物和臭氧也是主要污染物。
考点 氧气的制取
▌例4 (25-26八年级下·山东德州·期中)在用高锰酸钾固体制取氧气实验考查中,下列操作中正确的是
A.查气密性 B.取用试剂
C.加热试剂 D.验满氧气
解题要点
1.发生装置选择:
固体加热型(高锰酸钾):试管口略向下倾斜,高锰酸钾需塞棉花,防止粉末堵塞导管。
固液常温型(过氧化氢 + 二氧化锰):无需加热,长颈漏斗下端伸入液面下液封,防止气体逸出。
2.收集装置:
排水法:氧气不易溶于水、不与水反应,收集气体纯净;
向上排空气法:氧气密度略大于空气,操作简便,但气体混有空气。
3.高锰酸钾加热制氧气步骤:查、装、定、点、收、离、熄。先撤导管再熄灯,防止水倒吸炸裂试管。
4.检验:带火星木条伸入瓶内复燃;验满:木条放在集气瓶瓶口。
▌迁移练4-1 (25-26八年级下·山西朔州·期末)实验室用加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤如下,正确的顺序是
①点燃酒精灯给试管加热
②将药品装入试管
③用排水法收集氧气
④检查装置的气密性
⑤熄灭酒精灯,停止加热
⑥将导管从水槽中取出
⑦用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管,将试管固定在铁架台上
A.④②③⑦⑥①⑤ B.①②⑦④③⑤⑥
C.④②⑦①③⑥⑤ D.④②⑥①③⑦⑤
▌迁移练4-2 (25-26九年级上·湖南衡阳·期中)实验室常用下列装置制取氧气。请你按要求回答下列问题:
(1)写出仪器①的名称:___________。
(2)用F装置收集氧气时,当观察到___________时再开始收集;
(3)实验室若用高锰酸钾为原料来制取干燥的氧气,应选择的制取装置组合为___________(填字母),写出相应的文字表达式:___________。
(4)实验室若用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,若要控制反应速率,得到平稳的氧气流,应选择的发生装置是___________(填字母)。
考点 催化剂
▌例5 (25-26八年级下·山东德州·期末)兴趣小组做“大象牙膏”实验:向试管中分别加入过氧化氢溶液、发泡剂、催化剂,会观察到大量泡沫喷涌而出,下列说法正确的是
A.催化剂可以反复多次使用 B.反应后催化剂的质量减小
C.加入催化剂可增加产生氧气的质量 D.没有催化剂,过氧化氢不会分解
解题要点
1.催化剂本身不参与反应,反应结束后可回收重复使用;
2.缺少催化剂,化学反应依旧能发生,只是反应速度缓慢。
3.证明某物质是催化剂,三组对比缺一不可:
空白对照:不加该物质,反应速率慢;
称量验证:反应前后固体质量相等;
重复实验:回收固体再次催化,速率不变,证明化学性质不变。
▌迁移练5-1 (25-26八年级下·山东济宁·期中)下列关于催化剂的说法正确的是
A.二氧化锰可以作任何反应的催化剂
B.化学反应前后,催化剂的性质保持不变
C.不加入二氧化锰,过氧化氢也能分解产生氧气
D.用氯酸钾制取氧气时,加入催化剂可使生成氧气的质量增加
▌迁移练5-2 (25-26九年级上·江苏扬州·期末)兴趣小组用图甲所示的密闭装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂,分别加入10 mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后,用传感器测量装置中气压的变化,如图乙中曲线a、b所示。下列说法不正确的是
A.结合实验和曲线a、b分析,两种催化剂中催化效率更高的是猪肝块
B.从曲线a、b的变化可以看出,过氧化氢分解的反应是放热反应
C.曲线a、b最终达到相同的压强,说明催化剂不改变生成物的质量
D.加土豆块催化的过氧化氢稀溶液完全反应所用的时间大约是120s
考点 化合反应、分解反应、氧化反应
▌例6 (25-26九年级上·山东日照·期中)下列反应属于分解反应的是
A.氢氧化钠+硫酸铜→氢氧化铜+硫酸钠 B.汞+氧气氧化汞
C.石蜡+氧气二氧化碳+水 D.水氢气+氧气
解题要点
1.化合反应不等于氧化反应,二者可重叠。二氧化碳与水反应只是化合;石蜡燃烧只是氧;红磷、硫燃烧,既是化合又是氧化。
2.分解反应一定不属于氧化反应。
3.化合反应:特征多变一,多种物质生成一种,公式 A+B→AB。分解反应:特征一变多,一种物质生成多种,公式 AB→A+B。判断技巧:只看反应物、生成物数量,不看是否有氧参与。
▌迁移练6-1 (25-26九年级上·青海玉树·期中)下列反应中,属于氧化反应,但不属于化合反应的是
A. B.
C. D.
▌迁移练6-2 (25-26八年级上·山东泰安·期中)下列反应中,既不是化合反应,也不是分解反应的是
A.水氢气+氧气 B.石蜡+氧气二氧化碳+水
C.镁+氧气氧化镁 D.铝+氧气→氧化铝
基础达标
1.(25-26九年级下·广西玉林·期中)空气是人类生产活动的重要资源,其中含量较高且化学性质不活泼的气体是
A.氧气 B.氮气 C.水蒸气 D.二氧化碳
2.(25-26八年级下·山东烟台·期中)下列关于空气成分及空气质量的说法,错误的是
A.空气中含量最多的气体是氮气
B.计入空气质量评价的主要污染物包括SO2、NO2、CO2、O3等
C.液氮可用于作制冷剂
D.用氦气代替氢气填充气球,是利用其密度小且化学性质不活泼
3.(25-26八年级下·广西南宁·期末)小美设计并组装一个微型空气质量“检测站”来监测校园空气质量。下列物质不计入空气质量评价的是
A.氮气 B. C.二氧化氮 D.二氧化硫
4.(25-26九年级上·广西贵港·期中)下列化学反应中,既不属于化合反应,也不属于分解反应的是
A.石蜡氧气二氧化碳水 B.碳氧气二氧化碳
C.碳酸钙氧化钙二氧化碳 D.铁氧气四氧化三铁
5.(2026·山西忻州·二模)如图是测定空气中氧气含量的改进实验装置,电热棒用于引燃红磷。下列分析正确的是
A.该改进装置能减少对空气的污染 B.实验中,红磷燃烧,产生大量白雾
C.实验结束后,水上升至大约刻度4的位置 D.可以用木炭代替红磷进行该实验
6.(2026·湖南长沙·三模)准确描述实验现象是化学学科核心素养要求之一。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,生成二氧化硫气体
B.铁丝插入盛有空气的集气瓶中剧烈燃烧
C.木炭在空气中燃烧发出红光,生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体
D.红磷在空气中燃烧产生大量白雾
7.(24-25九年级上·四川成都·期中)兴趣小组利用过氧化氢溶液、塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作如图简易制氧机,下列说法错误的是
A.甲瓶是气体发生装置,塑料瓶相当于锥形瓶
B.试剂B可以是二氧化锰
C.注射器可以控制滴加液体的速率
D.乙瓶是利用氧气易溶于水的原理,使氧气湿润
8.(25-26九年级上·内蒙古赤峰·期末)下列关于高锰酸钾制取氧气的相关操作,正确的是
A.取用高锰酸钾 B.加热高锰酸钾
C.收集氧气 D.验满氧气
9.(25-26九年级上·河北雄安·期末)过碳酸钠溶于水可产生,进而制得。实验小组利用此原理,自制简易供氧器(如图)制取。下列说法错误的是
A.使用前应检查装置气密性 B.I中的二氧化锰起催化作用
C.I中的固体试剂可以改成高锰酸钾 D.Ⅱ中的水可用于观察氧气的输出速率
10.(25-26九年级上·山西吕梁·期末)下图是实验室制取并收集气体的一套装置。有关分析正确的是
A.该装置可用于制取氧气 B.该装置无法检查气密性
C.仪器a 的名称是广口瓶 D.固体试剂从长颈漏斗口倒入
11.(2026·湖南张家界·一模)我们每天生活在物质世界中,身边的物质有不同的类别。下列物质属于纯净物的是
A.生锈的铁钉 B.清澈的河水 C.透明的冰块 D.美味的雪糕
12.(25-26八年级下·广西南宁·期末)利用图甲装置测定空气中氧气的含量,并结合现代传感器技术测得实验过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度随时间的变化情况,结果如图乙所示。下列说法错误的是
A.该实验中氧气并未完全反应
B.反应开始时压强增大是因为反应放热,温度升高
C.容器内氧气被消耗的全过程对应bc段的变化进程
D.时刻后压强增大是由于打开了弹簧夹,水倒吸进入集气瓶
13.(25-26八年级下·河北石家庄·期中)氧气能与很多物质发生反应,如图所示的整理(部分反应条件已略去)请回答下列问题:
(1)X、Y可分别表示石蜡和________。
(2)在反应①的实验前,可在集气瓶中加入一定量______用于吸收有毒生成物。该反应的类型:既是氧化反应又是_______反应。
(3)反应④的文字(或符号)表达式为:_______。
(4)由图可知氧气是化学性质比较_______的气体。
14.(25-26八年级下·山东德州·期末)氧气是重要的气体,“追梦”活动小组对氧气有关内容进行研究,请回答问题。
(1)写出仪器的名称:①________;②________。
(2)用分解过氧化氢溶液的方法来制取氧气,反应的符号表达式为_______,该反应属于______反应(填基本反应类型)。可选用的发生装置为______(填字母);用E装置收集氧气时,导管口出现_______现象时开始收集。用F装置收集氧气,氧气应从_____(选填“a”或“b”)端通入。
(3)用加热分解高锰酸钾的方法制取干燥的氧气,反应的符号表达式为_________;在装置A~E中可选用的制取组合为_______(填字母),试管口放一团棉花,可防止__________。
(4)用如图装置探究氧气性质时,发现铁丝剧烈燃烧,反应的符号表达式为_______,细沙的作用是______。
能力进阶
15.(2026·山西吕梁·二模)如图是实验室用高锰酸钾制取并收集氧气的装置图。有关说法正确的是
A.装入高锰酸钾后检查装置的气密性 B.导管口有气泡冒出时开始收集氧气
C.实验结束后水槽中的水会变为紫红色 D.用酒精灯外焰直接对准试剂部位加热
16.(2026·江苏连云港·中考真题)实验室用制取并进行性质实验。下列装置和操作能达到目的的是
A.制取 B.收集
C.验满 D.Fe丝在中燃烧
17.(2026·福建泉州·模拟预测)下图是某同学改进的测定空气中氧气含量的实验装置,装置全程密闭,集气瓶内预先装适量水,下列说法正确的是
A.红磷熄灭后,应立即读取注射器示数
B.实验过程中,注射器活塞先向下移动,后向上移动
C.氧气的体积分数
D.红磷燃烧产生大量白烟,会从装置接口处逸出
18.(25-26九年级上·陕西渭南·阶段检测)某化学兴趣小组利用图1装置(夹持仪器略去)测定空气中氧气含量,烧瓶容积为500mL,烧瓶中预留40mL水。用激光笔点燃红磷,待红磷熄灭装置冷却至室温后,打开止水夹,观察到量筒内液面不再下降时,调整左右液面相平,发现量筒内减少了70mL的水。下列分析正确的是
A.整个实验过程中,烧瓶内压强变化如图2所示
B.打开止水夹,观察到水倒吸入烧瓶,形成“喷泉”现象
C.测定空气中氧气含量为14%
D.可用足量铁粉代替红磷测定空气中氧气含量
19.(2026·江苏无锡·二模)设计数字化实验探究过氧化氢的分解(见表),图中曲线a、b、c分别表示实验①、②、③装置内气体压强与时间的关系。由实验得出的结论错误的是
表:过氧化氢溶液中加入试剂的种类和用量
实验
溶液
加入试剂
①
15 mL4%的溶液
无
②
0.2 g粉末
③
0.2 g粉末
A.曲线a说明在常温下分解缓慢
B.对比实验①和②,说明能加速分解,是分解的催化剂
C.使分解加速的效果比好
D.实验②和③中,等质量完全分解产生氧气质量相等
20.(25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)实验室现有高锰酸钾、二氧化锰、过氧化氢溶液、棉花、火柴等用品以及下列仪器,请回答下列问题并填写相关空白:
Ⅰ.制取氧气实验:
(1)上述仪器中,仪器b的名称_____。
(2)利用固体纯净物制取氧气时,应选择的发生装置编号为______(填字母),若要收集比较纯净的氧气应选择收集装置为______(填字母,从A-E里选)。
(3)若用图一装置收集氧气,则气体应从______(填“m”或“n”)端通入。
(4)以下是实验室用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集的主要操作步骤:①将试管固定在铁架台上;②检查装置的气密性;③点燃酒精灯,先使试管受热均匀,然后对准试管中盛放试剂的部位加热;④将试剂装入试管,在试管口塞一团棉花,并用带导管的单孔橡胶塞塞紧试管;⑤收集完毕,将导管从水槽中取出;⑥用排水法收集氧气;⑦熄灭酒精灯。正确的操作顺序是______(填序号)。
Ⅱ.制作简易供氧器
某同学查阅资料知道,家用简易供氧器中的固体药剂是A和B.A是过碳酸钠(化学式为),它是一种白色固体,遇水会分解出过氧化氢,B是一种黑色粉末状催化剂。该同学用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作简易供氧器,如图二所示:
(5)甲中的B可能是______。
(6)乙塑料瓶中水的作用是______(填字母)。
A.通过观察气泡了解生成氧气的速率 B.湿润氧气 C.加快氧气的生成
21.(25-26八年级下·山东德州·期末)关于催化剂的研究是一项重要的课题,某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。
【任务一】认识催化剂
(1)催化剂在化工生产中起着重要作用,下列说法正确的是________(填字母)。
A.不加入催化剂化学反应就不能发生
B.在化学反应前后催化剂的化学性质不发生改变
C.用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物
D.催化剂只能加快反应速率
【任务二】探究催化剂
查阅资料发现氧化铜也可以作为过氧化氢分解的催化剂,于是进行相应探究:称量0.2 g氧化铜,取5 mL 5%的过氧化氢溶液于试管中,进行图1所示实验。
(2)填写下表:
步骤①现象
步骤⑥结果
步骤⑦现象
实验结论
试管中有极少量气泡产生,带火星的木条没有复燃
称得氧化铜的质量为0.2g
_________
氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂
(3)步骤①、③对比可以说明__________________________。
【任务三】探究催化剂的催化效果
分别取10 mL 5%过氧化氢溶液、1 g二氧化锰、1 g氧化铜,按下图2所示装置进行实验,实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂完全接触,测得相同条件下瓶内气压的变化如下图3所示。
(4)对比分析图3中的_________(填字母)点,可知化学反应速率与催化剂的种类有关。
【任务四】探究制取氧气的适宜催化剂
将二氧化锰()、氧化铜()、氧化铁()三种催化剂分别制成含等质量催化剂、大小相同的微球,采用图4装置进行实验,得到锥形瓶内压强随时间变化的曲线,见下图5。
(5)从实验曲线看,催化效果较好、反应温和的催化剂是______________。
【任务五】拓展探究:深刻理解催化剂的催化原理
(6)在化学反应中,分子分解为原子需要吸收能量,根据图6,你认为催化剂能加速反应的原因是___________________。
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第二单元 空气和氧气
复习要点
1.掌握空气的成分和体积分数,了解空气中各成分的用途。 。
2.知道空气里氧气含量的测定测定方法和原理。
3.认识纯净物和混合物的概念,能区分一些常见的纯净物和混合物。
4.知道空气污染的危害。了解保护大气环境的措施。
5.认识氧气的主要物理性质
6.观察和描述物质在氧气中燃烧的现象,知道氧气的化学性质比较活泼。
7.认识化合反应、氧化反应、分解反应,并能进行正确判断。
8.掌握实验室用高锰酸钾和过氧化氢制取氧气的原理、装置、步骤、注意事项等。
9.知道氧气的工业制法。
10.了解催化剂和催化作用;
复习重难点
重点:氧气的化学性质;实验室用高锰酸钾制取氧气的规范操作;实验室制取氧气的装置选择;
难点:空气中氧气含量测定的实验分析;设计实验证明某物质是某反应的催化剂。
要点 空气的组成及保护
1.空气的成分
空气的成分按体积计算,大约是:氮气(N2)78%,氧气(O2)21%,稀有气体0.94%,二氧化碳(CO2)0.04%,其它气体0.02%。
2.空气中各成分的性质及用途
空气成分
性质
对应的用途
氮气
一定条件下与其他物质反应
制氮肥和硝酸的原料;
化学性质不活泼
用作保护气:食品包装充氮防腐、焊接金属防氧化、电灯泡充氮防钨丝氧化
液氮沸点很低(-196℃)
(物理性质)
制造低温环境:医疗上液氮冷冻治疗、超导材料在液氮的低温环境下显示超导性能(磁悬浮列车)等。
氧气
供给呼吸
动植物呼吸、医疗急救、航天、潜水等
支持燃烧(助燃性)
酒精等可燃物燃烧、航空、炼钢、气割、气焊等
稀有气体
化学性质很不活泼
用作保护气;
通电时发出不同颜色的光
制成各种电光源,如航标灯、照明灯、闪光灯、霓虹灯等
氦气
密度比空气小
用作飞艇、探空气球等
液氦沸点低,汽化吸热
制造低温环境、利用氩氦刀治疗肿瘤等
3.空气污染与防治
(1)空气污染物:
①有害气体:二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳;
②烟尘:可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5);
(2)空气污染的危害:
①严重损害人体健康,影响农作物生长,破坏生态平衡;
②臭氧层破坏和酸雨也与空气污染有关。
(3)防治空气污染的措施:
使用清洁能源;加强空气质量监测;积极植树、种草等;持续打好蓝天保卫战。
(4)计入空气质量评价的污染物有:二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)、臭氧等。
易错提醒
1. 空气中各成分的含量是指体积分数,不是质量分数。
2. 空气中二氧化碳含量过高会造成温室效应增强,但二氧化碳不属于空气污染物。
3. 在空气质量指数日报中,空气质量指数、空气质量指数级别的数值越大,空气污染越严重。
要点速测
1.(25-26九年级上·湖南湘西·期末)永顺县小溪国家森林公园空气清新,空气中含量最高且化学性质不活泼的气体是
A.氧气 B.氮气 C.二氧化碳 D.水蒸气
【答案】B
【详解】A、氧气,含量第二,而且化学性质比较活泼,能支持燃烧和呼吸,故A不符合题意;
B、氮气,含量最高,而且常温下化学性质不活泼,不容易和别的物质反应,故B符合题意;
C、二氧化碳含量少,故C不符合题意;
D、水蒸气含量更少了,故D不符合题意;
故本题选B。
2. 空气是一种宝贵的资源,下列有关空气的说法正确的是
A.稀有气体在通电时能发光,可制成霓虹灯
B.空气中含有氧气,氧气的质量分数约为21%
C.空气中氮气化学性质较活泼,可用作食品防腐的保护气
D.目前计入空气污染指数的有害气体主要包括等
【答案】A
【详解】A、稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,可制成不同用途的电光源,如可制成霓虹灯,故选项说法正确;
B、空气中含有氧气,氧气约占空气体积的21%,不是质量,故选项说法错误;
C、空气中氮气的化学性质不活泼,可填充于食品包装中用于防腐,故选项说法错误;
D、二氧化硫、二氧化氮能与水反应生成酸性物质,导致酸雨的发生,一氧化碳有毒,臭氧具有强氧化性,它们均属于空气污染物,二氧化碳是空气的组成成分之一,不属于空气污染物,故选项说法错误;
故选:A。
要点 空气中氧气含量的测定
1. 拉瓦锡实验
用定量的方法实验,第一次明确提出了“空气是由氧气和氮气组成的。
实验装置
主要反应
实验结论
(1)汞(Hg) +氧气(O2) 氧化汞(HgO)△
△
(2)氧化汞(HgO) 汞(Hg) + 氧气(O2)
空气由氧气和氮气组成
教材延伸
该实验的优点:装置密闭;汞能与氧气充分反应,将氧气近乎完全消耗;氧化汞为固体;反应可逆,可验证产物,测定结果精准。
2. 红磷燃烧测定空气中氧气含量实验
装置
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,烧杯内的水被压入集气瓶,压入的水的体积等于瓶内消耗氧气的体积。
现象
①红磷燃烧,产生大量白烟,并放出热量;
②冷却至室温后打开弹簧夹,烧杯中的水被吸入集气瓶,瓶内液面上升约1/5。
表达式
文字表达式 磷+ 氧气 五氧化二磷
符号表达式P + O2 P2O5
结论
(1)空气中含有氧气,氧气约占空气总体积的1/5。
(2)氮气的性质:难溶于水(物理性质);不能燃烧也不支持燃烧(化学性质)。
操作注意点
①所用的红磷必须过量。(若红磷过少则氧气没有充分消耗,测量结果偏小)
②要等集气瓶(装置)冷却到室温后才能打开弹簧夹。
(瓶内剩余气体未冷却时体积偏大,使得进入集气瓶内的水偏少,测量结果偏小)
③装置的气密性要好。(漏气会使外面空气漏进来,测量结果偏小)
④要先夹紧橡皮管,然后再点红磷,迅速伸入集气瓶立即塞紧瓶塞。
(伸入过慢,瓶内气体受热膨胀逸出或未夹紧弹簧夹,导致燃烧时气体受热膨胀逸出,测量结果偏大)
误差分析
小于1/5:①装置漏气;②红磷量不足; ③未冷却到室温就打开弹簧夹。
大于1/5:①弹簧没有夹紧;②插入燃烧匙太慢。
3. 试剂选择依据:物质能且只能与空气中氧气反应,燃烧后的生成物不能为气体。
(1)不选用木炭和硫的原因:木炭或硫燃烧会产生气体,造成瓶内气压无明显变化。
(2)不选用铁丝的原因:铁丝在空气中不能燃烧,无法消耗氧气。
(3)不选用镁的原因:镁能与空气中的氧气、氮气、二氧化碳都发生反应。
特别提醒
集气瓶底部水的作用:吸收有毒的五氧化二磷;吸热,加快降温;防止热的燃烧物溅落炸裂瓶底。
要点速测
1. (2026·江苏淮安·一模)某化学兴趣小组完成了两个“空气中氧气含量测定”的实验。下列说法正确的是
A.实验一中红磷燃烧产生大量白雾
B.实验一中若氧气含量测定结果偏小,可能原因是燃烧匙缓慢伸入集气瓶中
C.实验二中点燃酒精灯加热铜丝,可观察到铜丝由黑色变成红色
D.实验二中来回推拉两端注射器活塞目的是让铜丝耗尽装置内氧气
【答案】D
【详解】A. 红磷燃烧生成五氧化二磷,五氧化二磷是固体小颗粒,现象是产生大量白烟,错误;
B. 燃烧匙缓慢伸入集气瓶时,瓶内空气受热膨胀逸出,会导致进入集气瓶的水偏多,测定结果偏大,错误;
C. 加热条件下铜和氧气反应生成黑色氧化铜,现象是红色的铜丝变为黑色,错误;
D. 来回推拉注射器活塞可使装置内空气流动,让氧气与铜丝充分接触,确保氧气被完全耗尽,提高测定结果准确度,正确。
要点 氧气的性质
1. 物理性质
标准状况下,氧气是无色无味的气体;密度比空气略大(可用向上排空气法收集);不易溶于水(可用排水法收集)。降温后,氧气可以变为淡蓝色的液体,甚至淡蓝色雪花状固体。
2. 化学性质
(1)氧气的化学性质比较活泼,氧气具有氧化性。
(2)几种物质的燃烧
物质
实验现象
实验结论
反应表达式
木炭
在空气中持续红热,在氧气中剧烈燃烧,放热,发白光,生成能使石灰水变浑浊的气体
木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳
文字:碳+氧气二氧化碳
符号:C + O2CO2
硫粉
在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,放热,生成有刺激性气味的气体
硫与氧气反应生成二氧化硫
文字:硫+氧气二氧化硫
符号:S + O2SO2
细铁丝
在空气中红热,在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体
细铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁
文字:铁+氧气四氧化三铁
符号:Fe + O2 Fe3O4
注意点
(1)木炭燃烧:燃烧匙从集气瓶瓶口向下缓慢插入,以便充分消耗氧气;
(2)细铁丝燃烧:
①集气瓶底要先放少量水或细沙,是防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底。
②铁丝盘成螺旋状的目的是增大受热面积。
③细铁丝下端系火柴目的是引燃细铁丝。
④火柴快燃尽时插入集气瓶,防止火柴燃烧消耗过多的氧气。
归纳小结:
物质燃烧剧烈程度与氧气的浓度(即氧气含量)有关,氧气浓度越大,燃烧越剧烈。
要点速测易错提醒
1.硫和细铁丝燃烧时集气瓶底部均要放少量水,但目的不同:硫燃烧集气瓶瓶底的水是为了吸收二氧化硫以防污染空气;细铁丝燃烧集气瓶底要先放少量水或细沙,是为了防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底。
1.(25-26九年级上·江苏常州·期中)下列实验现象中,描述正确的是
A.木炭在氧气中燃烧,发出白光,放热,生成二氧化碳
B.镁在空气中燃烧,产生耀眼的白光,放热,生成白色固体
C.红磷在氧气中剧烈燃烧,放热,有大量白雾生成
D.铁丝在空气中燃烧火星四射,产生黑色固体
【答案】B
【详解】A.因“生成二氧化碳”是实验结论而非现象,现象应描述为“生成能使澄清石灰水变浑浊的气体”,故A错误;
B.镁在空气中燃烧现象为耀眼白光、放热、生成白色固体,描述准确,故B正确;
C.因红磷燃烧产生白烟(固体颗粒)而非白雾(液滴),故C错误;
D.因铁丝在空气中不能燃烧,仅在氧气中可剧烈燃烧,故D错误。
故选:B。
2.某实验小组在老师的指导下进行了下列实验,请回答下列问题:
(1)实验一需要将加热至燃烧的木炭由上而下缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中,原因是 。
(2)实验二反应的文字表达式是 。
(3)实验三在瓶底放少量细沙(或水)的原因是 。
(4)实验结束后,该小组同学发现这三个反应有多个共同点,其中从反应类型来看都属于 反应。
【答案】(1)防止氧气因木炭燃烧生成二氧化碳并放出热量导致气压增大而逸出集气瓶
(2)
(3)防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底
(4)化合/氧化
【详解】(1)实验一需要将加热至燃烧的木炭由上而下缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中,原因是防止氧气因木炭燃烧生成二氧化碳并放出热量导致气压增大而逸出集气瓶;
(2)实验二中硫与氧气点燃生成二氧化硫,反应的文字表达式为;
(3)实验三在瓶底放少量细沙(或水)的原因是防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底;
(4)实验一中木炭与氧气点燃生成二氧化碳,实验二中硫与氧气点燃生成二氧化硫,实验三中铁与氧气点燃生成四氧化三铁,这三个反应都是两种物质反应生成一种物质,都属于化合反应,且都是与氧气反应,都属于氧化反应,则这三个反应从反应类型来看都属于化合(或氧化)反应。
要点 氧气的制取
1.实验室制取氧气的两种方法
方法
加热高锰酸钾
分解过氧化氢
反应
表达式
文字
高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
过氧化氢水+氧气
符号
KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
H2O2 H2O + O2↑
发生装置
固体加热型:
固液不加热型:
收集装置
排水法:收集的气体较纯净,但不干燥
向上排空气法:收集的气体较干燥,但不纯净
检验
将带火星的木条伸入集气瓶内,如果带火星的木条复燃,说明是氧气
检验 验满
验满
将带火星的木条放在集气瓶口,如果带火星的木条复燃,说明氧气已集满
2.高锰酸钾制取氧气的实验步骤和操作注意点
(1)实验步骤:查、装、定、点、收、移、熄(谐音:茶庄定点收利息)
(2)实验操作注意点:
①试管口略向下倾斜,防止冷凝水回流到热的试管底部,使试管破裂。
②导管微露出橡皮塞,便于气体的导出。
③试管口放一团棉花,防止粉末进入导管。
④气泡连续均匀放出时开始收集,否则收集的气体不纯。
⑤实验结束,先把导管移出水面,再熄灭酒精灯。防止水倒吸回热的试管,使试管炸裂。
3.工业制取氧气
常用方法:分离液态空气法,利用液态氧和液态氮的沸点不同,是物理变化。
要点速测特别提醒
1. 排水法收集氧气时导管伸入集气瓶口即可,向上排空气法收集氧气时导管要伸至集气瓶底部,以便将瓶内空气全部排出。
2. 排水法收集氧气,氧气集满后,向在水下盖好集气瓶,再拿出水面。
3. 集满氧气的集气瓶正放在实验台上,盖上毛玻璃片,毛玻璃片的磨毛一面朝向集气瓶。
1.2026·河南平顶山·三模)结合实验下列利用高锰酸钾制取氧气的相关实验操作中,正确的是
A.取用试剂 B.加热制取
C.收集氧气 D.氧气验满
【答案】C
【详解】A.高锰酸钾为粉末状固体,取用粉末状药品需将试管横放,用药匙(或纸槽)将药品送至试管底部后再直立试管,避免药品沾在试管内壁。图示竖直试管直接加入药品,操作错误。
B.加热固体制取气体时,试管口应略向下倾斜,防止反应生成的冷凝水倒流炸裂试管,操作错误。
C.氧气不易溶于水,可采用排水法收集,收集前集气瓶灌满水倒置在水槽中,待导管口气泡连续均匀冒出时将导管放在集气瓶口即可收集,操作正确。
D.氧气验满操作需将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃说明已集满;图示将木条伸入瓶内,是氧气的检验操作,不是验满操作,操作错误。
2.(2026·山西吕梁·二模)如图是实验室用高锰酸钾制取并收集氧气的装置图。有关说法正确的是
A.装入高锰酸钾后检查装置的气密性 B.导管口有气泡冒出时开始收集氧气
C.实验结束后水槽中的水会变为紫红色 D.用酒精灯外焰直接对准试剂部位加热
【答案】C
【详解】A.制取气体的操作顺序是先检查装置气密性,确认气密性良好后再装入药品,A操作顺序错误。
B.排水法收集氧气时,导管口刚开始冒出的气泡是装置内的空气,需等气泡连续均匀冒出时再收集,否则收集的氧气不纯,B错误。
C.图示装置试管口没有放置棉花,加热时高锰酸钾粉末会随气流通过导管进入水槽,高锰酸钾溶于水呈紫红色,因此水槽中的水会变为紫红色,C正确。
D.加热试管时需先对试管整体预热,再对准试剂部位加热,直接局部加热会导致试管受热不均发生炸裂,D错误。
要点 几组重要概念
1. 催化剂和催化作用
(1)催化剂:在化学反应中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。
(2)催化剂的特点:“一变两不变”,改变其他物质的化学反应速率;本身的质量和化学性质不变。
(3)催化作用:催化剂在化学反应中所起的作用叫作催化作用。硫酸铜对过氧化氢的分解也有催化作用。
2. 三种化学反应
(1)分解反应与化合反应
化合反应
分解反应
概念
由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应
由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应
特点
多变一
一变多
通式
A + B + …… → C
A → B + C + ……
两者联系
分解反应和化合反应都是基本反应类型,二者是并列关系
(2)氧化反应:
①判断方法:物质与氧气发生的反应都属于氧化反应。氧化反应不是基本反应类型。
②范围:氧化反应包括燃烧和缓慢氧化;二者共同点是都放热。
③常见的缓慢氧化:细胞的呼吸作用、食物的腐烂、醋的酿造、铁生锈、农家肥的腐熟等。
3. 纯净物和混合物
纯净物
混合物
概念
由一种物质组成
由两种或两种以上物质组成
特征
都可以用化学符号表示
不可以用化学符号表示
实例
红磷、冰水混合物、氧气、二氧化碳等
空气、合金、自来水等
联系
要点速测特别提醒
1. 催化剂只能改变反应速度,不能改变生成物的质量,生成物的质量与是否使用催化剂没有关系;
2. 同一反应可以有多种催化剂,过氧化氢分解的最佳催化剂是二氧化锰,也可以是硫酸铜溶液,还可以是氧化铜、氧化铁,甚至红砖粉末、水泥块、土豆、猪肝、平菇等。
3. 氧化反应不一定是化合反应,化合反应也不一定是氧化还原,二者是交叉关系。
4. 混合物中各物质相互间没有发生化学反应,都保持各自的性质。
1.(24-25八年级下·湖南株洲·期中)下列关于催化剂的说法中,正确的是
A.催化剂能改变化学反应速率
B.催化剂在化学反应前后质量和性质都不变
C.二氧化锰是所有化学反应的催化剂
D.没有催化剂,化学反应就不能发生
【答案】A
【详解】A、催化剂的作用就是改变(加快或减慢)化学反应的速率,例如,在过氧化氢分解制氧气时,二氧化锰作为催化剂能加快反应速率,A正确;
B、催化剂在反应前后质量不变,但“性质”不变应指化学性质不变,物理性质如状态、形状可能改变,B错误;
C、二氧化锰只是某些反应(如过氧化氢分解、氯酸钾分解)的催化剂,并非所有反应的催化剂,C错误;
D、许多化学反应没有催化剂也能发生,如硫在氧气中燃烧,D错误。
故选A。
2.(25-26九年级上·江苏镇江·阶段检测)某催化剂可实现H2O与O2反应制备H2O2。向容器中加入100gH2O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.①说明:20℃,在0~3h内,该催化反应能持续进行
C.比较①、②可知,在0~3h内,40℃比20℃的催化效果更好
D.实验③中,H2O与O2反应生成H2O2的速度始终大于H2O2的分解速度
【答案】D
【详解】A、保持其他条件不变,分别在20°C、40℃和60℃下进行实验①、②、③,变量为温度,则目的是探究温度对该催化反应的影响,故该选项不符合题意;
B、由图可知,20°C,在0~3h内,的产量随着时间的增加而增加,说明该催化反应持续进行,故该选项不符合题意;
C、由图可知,0~3h内,40℃的产量始终高于20°C,说明在0~3h内,40℃比20°C对该催化反应更有利,故C不符合题意;
D、实验③在2h后产量不再增加,不能说明生成的开始分解,可能是高温下催化剂活性降低或失活,导致反应速率显著下降,故该选项符合题意;
故选D。
难点 空气中氧气含量测定实验的改进和分析
1.传统实验的缺点:
(1)点燃红磷再伸入瓶中,瓶内空气受热逸出,造成误差;
(2)五氧化二磷白烟逸散,污染空气,不环保;
(3)不同实验者操作速度不同,实验误差大
(4)集气瓶内氧气浓度低至一定程度红磷就会熄灭,不能耗尽集气瓶内氧气,造成误差。
2.改进思路:尽量全程密闭、瓶内引燃、无空气逸出、无污染。
3.常见改进方案的优点
(1)装置密闭,不需要打开瓶塞点燃,减少气体逸出,误差更小;
(2)生成物五氧化二磷不会扩散到空气中,更加环保。
4.常见点燃方式:放大镜聚光点燃;热水引燃白磷;电热丝通电引燃。
5.改进实验依旧遵守的注意事项(很多同学容易忽略)
(1)药品(白磷、铜粉)必须足量,确保完全耗尽装置内氧气;
(2)实验前检查装置气密性,保证体系密闭;
(3)必须冷却至室温后,再读数、观察液面、观察活塞位置。
6.常见改进实验装置
7.测定空气中氧气含量的数字化实验
传感器类型
实验装置举例
数字化图像举例
氧气浓度传感器
压强传感器
温度传感器
难点精练
1.(25-26九年级上·江苏无锡·期中)用如图所示装置测定空气中氧气的含量。测量前注射器和玻璃管内气体总体积为70,实验过程中利用玻璃管中红磷燃烧消耗氧气,反应结束后注射器和玻璃管内气体总体积为56.2。下列说法不正确的是
A.交替推拉注射器可检查装置气密性
B.玻璃管中红磷燃烧结束后应立即读数
C.实验测得氧气的体积分数约为19.7%
D.注射器既能缓冲气压又能提高测量精度
【答案】B
【详解】A、交替推拉其中一个注射器时,若装置气密性良好,另一个注射器的活塞会往复运动,可检查装置气密性,该说法正确。
B、玻璃管中红磷燃烧结束后,装置内温度较高,气体受热膨胀,立即读数会导致测量结果偏小,应待装置冷却至室温后再读数,该说法不正确。
C、氧气的体积为,氧气体积分数为,该说法正确。
D、注射器可以调节装置内的气压,起到缓冲作用,同时能更精确地测量气体体积,提高测量精度,该说法正确。
故选B。
2.(25-26九年级上·辽宁锦州·期中)下图为“测定空气里氧气含量”的装置,“惰性电热板”通电发热后不与空气中成分发生化学反应,左右有隔板间距离为。关于该实验的有关说法错误的是
A.可用足量的铜粉替代红磷进行实验
B.反应后剩余的主要气体既不能燃烧,也不支持燃烧
C.接通电源一段时间后,电热板上的红磷燃烧并产生大量白烟
D.反应结束后切断电源,冷却至室温后左右隔板间距离约为
【答案】D
【详解】A、铜加热与氧气反应,生成氧化铜固体,则可用足量的铜粉替代红磷进行实验,该选项说法正确;
B、红磷在剩余气体中会熄灭,说明剩余的主要气体既不能燃烧,也不支持燃烧,该选项说法正确;
C、连通电源后,红磷燃烧,产生大量白烟,该选项说法正确;
D、红磷燃烧消耗氧气,装置中的气体减少,压强减小,且减少的体积为消耗的氧气的体积,氧气约占空气体积的五分之一,则消耗的氧气的量(转化为距离)为20cm×1/5=4cm,则冷却至室温后左右隔板间距离约为 20cm-4cm=16cm,该选项说法错误。
故选:D。
难点 设计实验证明某物质是某反应的催化剂
1.实验思路:
验证某物质M是催化剂,必须证明三点,即依次验证“一变、两不变”:
① 加入该物质,反应速率加快(改变)
② 反应结束后,分离出来称量,质量不变
③ 将回收得到的物质再次加入反应物,依旧能催化反应(化学性质不变)
2.实验方法:通过控制变量法做对比实验
3.实验步骤:
步骤
目的
操作
现象
结论
步骤1
验证M能改变反应速率
取两份等质量、等浓度的反应物;第一份不加物质 M,第二份加入一定质量m的物质 M;在相同条件下进行实验,对比反应速率(产生气泡快慢)。
加入 M的一组反应更快
M能改变反应速率
步骤2
验证反应前后 M的质量不变
反应结束后,将混合物过滤、洗涤、干燥;称量得到固体
质量仍为m
反应前后,M的质量不变
步骤3
验证反应前后M的化学性质不变
将回收得到的固体 M,再次加入等量同种反应物中
依旧可以加快反应
反应前后,M的化学性质不变
归纳小结:物质 M满足 “一变两不变”,证明 M 是该反应的催化剂。
难点精练
1.(2026·湖南岳阳·二模)某实验小组探究红砖粉末能否作为过氧化氢分解反应的催化剂,设计了如下实验并进行探究。下列实验步骤、现象和结论均对的是
实验步骤
现象
结论
A
①将带有火星的木条插入盛有过氧化氢溶液的试管
木条不复燃
常温下过氧化氢分解得很慢或不分解
B
②向上述试管中加入红砖粉末,然后将带有火星的木条插入试管
木条复燃
红砖粉末是过氧化氢分解反应的催化剂
C
③待上述试管中的反应停止时,重新加入过氧化氢溶液,并把带有火星的木条插入试管
木条复燃
在化学反应前后,红砖粉末的质量没有改变,进一步说明红砖粉末是催化剂
D
④取第③步反应后的红砖粉末,直接放入蒸馏水中搅拌
红砖粉末不溶解
红砖粉末不溶于水,因此可作为过氧化氢分解的催化剂
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.常温下过氧化氢分解速率极慢,产生的氧气浓度极低,不足以使带火星木条复燃,现象与结论均正确;
B.该实验仅能证明红砖粉末加快了过氧化氢的分解速率,未验证反应前后红砖粉末的质量、化学性质是否不变,不能直接判定它是催化剂,结论错误;
C.该实验仅能证明反应后红砖粉末的化学性质未发生改变,无法验证其质量不变,结论错误;
D.物质的溶解性与是否能作为催化剂无关联,逻辑不成立,结论错误。
2.(25-26八年级上·山东菏泽·期末)某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。
【任务一】认识催化剂
(1)催化剂在化工生产中起着重要作用,其质量和______在化学反应前后都不变。
【任务二】探究催化剂
(2)小组同学查阅资料发现氧化铜(CuO)也可作为过氧化氢分解的催化剂,于是设计了如图实验进行验证,请填写表格:
步骤①现象
步骤③现象
步骤⑥结果
实验结论
无明显现象
试管中有气泡产生
氧化铜的质量为______g
氧化铜是过氧化氢分解的催化剂
(3)步骤⑦的目的是______。
【任务三】探究不同催化剂的催化效果
小组同学以生成100mL氧气为标准,设计了下列实验。
序号
5%H2O2溶液的体积
催化剂
待测数据
①
200mL
2g氧化铜
a
②
200mL
2g二氧化锰
b
(4)如果表中的待测数据是时间;若a>b,可得到的结论是______的催化效果较好。
【答案】(1)化学性质
(2)0.2
(3)验证氧化铜在反应前后化学性质是否改变
(4)二氧化锰/MnO2
【详解】(1)催化剂的定义是: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。
(2)根据实验结论:氧化铜是过氧化氢分解的催化剂,催化剂在反应前后质量不变,实验开始时加入的氧化铜质量为0.2g,因此步骤⑥称量得到的氧化铜质量仍为0.2g。
(3)步骤⑦用烘干所得固体重复步骤②③,观察到试管中有大量气泡产生,带火星的木条复燃,目的是验证氧化铜在反应前后化学性质是否改变。
(4)待测数据为生成100mL氧气所需的时间。若a>b,说明使用二氧化锰作催化剂时,收集等量氧气所需的时间更短,即反应速率更快,因此二氧化锰(MnO2)的催化效果较好。
考点 空气的成分、用途及保护
▌例1 (25-26九年级下·重庆开州·期中)空气成分中含量较多且能支持燃烧的是
A. B. C.稀有气体 D.
【答案】B
【详解】正常的空气成分按体积分数计算是:氮气(N2)约占78%,氧气(O2)约占21%,稀有气体约占0.94%(氦He、氖Ne、氩Ar、氪Kr、氙Xe、氡Rn),二氧化碳(CO2)约占0.04%,还有其他气体和杂质约占0.02%,其中只有氧气具有助燃性,能支持燃烧。解题要点
(1)空气成分看清关键词:体积分数,不是质量分数。
(2)性质决定用途:氧气助燃、供呼吸,不能作燃料;氮气、稀有气体作保护气,依据化学性质不活泼;稀有气体通电发光:属于物理变化,没有新物质生成。
氧气用作燃料”→直接错误;
(3)二氧化碳不是空气污染物;
(4)空气污染防治措施:从三个角度回答,使用清洁能源、废气处理达标排放、植树造林。
▌迁移练1-1 (25-26八年级下·河北石家庄·期中)守护燕赵蓝天,共建美丽河北。下列物质不属于空气污染物的是
A.氦气 B.二氧化氮 C.可吸入颗粒物 D.二氧化硫
【答案】A
【详解】二氧化氮、可吸入颗粒物、二氧化硫均属于空气污染物;氦气是空气组成中的稀有气体,不属于空气污染物,故选A。
▌迁移练1-2 (25-26八年级下·山东烟台·期中)下列关于空气成分及空气质量的说法,错误的是
A.空气中含量最多的气体是氮气
B.计入空气质量评价的主要污染物包括SO2、NO2、CO2、O3等
C.液氮可用于作制冷剂
D.用氦气代替氢气填充气球,是利用其密度小且化学性质不活泼
【答案】B
【详解】A. 空气中氮气体积分数约为78%,是含量最多的气体,说法正确。
B. 二氧化碳是空气的固有组成成分,不属于空气污染物,不计入空气质量评价的污染物范围,说法错误。
C. 液氮汽化会吸收大量热,可用作制冷剂,说法正确。
D. 氦气密度远小于空气,且化学性质极不活泼,无易燃易爆风险,可替代氢气填充气球,说法正确。
考点 空气中氧气含量的测定
▌例2 (25-26八年级下·山西朔州·期中)下图所示装置可用于测定空气中氧气的含量,实验前在集气瓶内加入少量水,并做上记号。下列说法中不正确的是
A.实验时红磷需足量 B.点燃红磷前先用弹簧夹夹紧乳胶管
C.红磷熄灭后立刻打开弹簧夹 D.实验后的集气瓶中气体不支持燃烧
【答案】C
【详解】A、实验时红磷一定要足量,以完全消耗装置内的氧气,使实验结果准确,说法正确;
B、点燃红磷前先用弹簧夹夹紧乳胶管,以防止装置漏气,测定结果不准确,说法正确;
C、红磷熄灭后立刻打开弹簧夹,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,会导致结果偏小,说法错误;
D、实验后,集气瓶中氧气被消耗,剩余的气体无法再支持红磷燃烧,说法正确。
解题要点
1.测定氧气含量核心原理:红磷消耗氧气生成固体,瓶内减压进水,氧气体积约 1/5。
2.误差:进水偏少因红磷不足、漏气、未冷却、导管存水;进水偏多因塞塞子慢、止水夹未夹紧。
3.试剂选红磷(或铁粉、铜等),铁丝在空气中不燃烧、碳和硫产生气体、镁消耗氮气均不可用。
4.规范现象:大量白烟,不是白雾;瓶底水吸收产物、降温。
5.改进装置优点:密闭误差小、无污染。
6.实验结论:氧气占空气 1/5,氮气不燃不助燃、难溶于水。
▌迁移练2-1 (25-26九年级上·河南郑州·期末)关于拉瓦锡研究空气成分的实验。表述不正确的是
A.目的:定量测定空气中氧气的含量 B.装置:汞槽内的汞只起到液封作用
C.原理:汞只消耗氧气且生成物为固体 D.结论:空气是由氧气和氮气组成
【答案】B
【详解】A、汞加热消耗氧气,冷却至室温后,汞槽中的液体被倒吸进入曲颈甑,由此测定空气中氧气的含量,该选项不符合题意。
B、汞槽内的汞除了液封作用,实验中还可以通过测定倒吸进入曲颈甑中汞的体积来测定氧气的体积,该选项符合题意。
C、汞只与空气中的氧气反应生成氧化汞,该选项不符合题意。
D、该实验除了测定了空气中氧气的含量,还通过测定剩余的气体不能燃烧,也不支持燃烧,得出实验结论:空气是由氧气和氮气组成,该选项不符合题意。
故选B。
▌迁移练2-2 (25-26八年级下·山东日照·期中)某兴趣小组的同学利用现代传感器技术进行测定空气中氧气含量的实验,测得实验过程中容器内温度和气体压强随时间的变化趋势如图所示。下列说法中错误的是
A.压强曲线BC段下降的原因是装置不断冷却降温
B.实验过程中容器内温度先升高后下降至室温
C.要保证实验的准确性,白磷必须过量
D.在t2时打开了弹簧夹
【答案】A
【分析】该实验原理为白磷燃烧消耗容器内氧气,燃烧放热使装置温度先升高,反应结束后温度逐渐降至室温,最终打开弹簧夹,水倒吸入容器,压强回升。
【详解】A.BC段压强下降是两个因素共同作用的结果,一是装置温度逐渐冷却,二是白磷燃烧消耗了容器内的氧气,不只是因为降温,错误。
B.从温度变化曲线可看出,燃烧放热使温度先升高,反应结束后温度下降至室温,正确。
C.白磷过量才能保证完全消耗容器内的氧气,使实验结果准确,正确。
D.t2时压强突然升高,是因为打开弹簧夹后烧杯中的水倒吸入容器,容器内气体被压缩,压强回升,正确。
考点 氧气的性质
▌例3 (25-26八年级上·广西南宁·期末)下列关于氧气的性质的叙述中错误的是
A.氧气具有可燃性 B.氧气不易溶于水
C.氧气具有助燃性 D.氧气的化学性质比较活泼
【答案】A
【详解】A、氧气具有助燃性,但没有可燃性,故选项叙述不正确。
B、氧气不易溶于水,1 L水只能溶解约30 mL氧气,故选项叙述正确。
C、氧气能支持燃烧,具有助燃性,故选项叙述正确。
D、氧气的化学性质比较活泼,能与许多物质反应,故选项叙述正确。
故选A。解题要点
1.物理性质三点:无色无味、密度略大于空气、不易溶于水,液氧固态氧均为淡蓝色。
2.化学性质:氧化性。氧气助燃、不可燃;
3.现象判断:分清烟(固体)、雾(液体);硫在空气淡蓝火焰、氧气蓝紫色火焰。
4.铁丝燃烧只在纯氧中火星四射,瓶底必放水或细沙防炸裂;
▌迁移练3-1 (25-26九年级下·湖北鄂州·期中)下列有关实验现象的描述正确的是
A.红磷燃烧产生大量白色烟雾 B.铁丝在空气中剧烈燃烧,火星四射
C.硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰 D.木炭在空气中充分燃烧生成二氧化碳
【答案】C
【详解】A. 红磷燃烧生成五氧化二磷固体,产生大量白烟,烟是固体小颗粒,雾是小液滴,因此不是白色烟雾,该选项错误。
B. 铁丝在空气中只能红热,无法燃烧,只有在氧气中才能剧烈燃烧、火星四射,该选项错误。
C. 硫在氧气中燃烧确实发出明亮的蓝紫色火焰,同时生成有刺激性气味的气体,实验现象描述正确,该选项正确。
D. 描述实验现象不能出现生成物名称,“生成二氧化碳”属于实验结论,不属于实验现象,该选项错误。
▌迁移练3-2 (24-25九年级上·江西南昌·期中)化学科学十分重视实证和理性思维.在课堂学习中,通过选用典型物质进行实验,来探究物质的有关性质,如图所示是探究氧气化学性质的实验,请回答:
(1)实验一:木炭在图______(填“①”或“②”)中燃烧更剧烈,说明燃烧的剧烈程度与______有关。
(2)实验二:图④中铁丝在氧气中燃烧的现象是______.集气瓶中预先放入一些水的目的是______。铁丝燃烧的符号表达式为______。
(3)实验三:写出图⑥硫燃烧的产物:______;其产物是目前计入空气质量评价的一种主要污染物,除此以外还有______.列出一种即可)可吸入颗粒物.细颗粒物和臭氧也是主要污染物。
【答案】(1) ② 氧气浓度
(2) 剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量的热 防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底 Fe+O2Fe3O4
(3) 二氧化硫/SO2 一氧化碳/二氧化氮/CO##NO2
【详解】(1)实验一:木炭在图②中燃烧更剧烈,因为②中是纯氧,①中是空气,氧气浓度不同。说明燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关;
(2)图④中铁丝在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量的热;细铁丝在氧气中燃烧放出大量的热,生成物的温度较高, 集气瓶中预先放入一些水的目的是防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底; 铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,符号表达式为Fe+O2Fe3O4。
(3)图⑥硫燃烧的产物是二氧化硫(SO2); 目前计入空气质量评价的主要污染物除二氧化硫外,还有一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)等(列出一种即可)。
考点 氧气的制取
▌例4 (25-26八年级下·山东德州·期中)在用高锰酸钾固体制取氧气实验考查中,下列操作中正确的是
A.查气密性 B.取用试剂
C.加热试剂 D.验满氧气
【答案】A
【详解】A、检查装置气密性时,将导管末端伸入水中,用手紧握试管外壁,若导管口有气泡冒出说明气密性良好,操作正确。
B、 取用高锰酸钾这类粉末状固体,应将试管横放,用药匙把药品送至试管底部后再直立试管,图示直接向竖直试管加药品,易使药品沾在试管内壁,操作错误。
C、加热高锰酸钾固体时,试管口要略向下倾斜,防止冷凝水倒流炸裂试管,图示试管口向上倾斜,操作错误。
D、氧气验满应将带火星的木条放在集气瓶口,图示将木条伸入瓶内,操作错误。解题要点
1.发生装置选择:
固体加热型(高锰酸钾):试管口略向下倾斜,高锰酸钾需塞棉花,防止粉末堵塞导管。
固液常温型(过氧化氢 + 二氧化锰):无需加热,长颈漏斗下端伸入液面下液封,防止气体逸出。
2.收集装置:
排水法:氧气不易溶于水、不与水反应,收集气体纯净;
向上排空气法:氧气密度略大于空气,操作简便,但气体混有空气。
3.高锰酸钾加热制氧气步骤:查、装、定、点、收、离、熄。先撤导管再熄灯,防止水倒吸炸裂试管。
4.检验:带火星木条伸入瓶内复燃;验满:木条放在集气瓶瓶口。
▌迁移练4-1 (25-26八年级下·山西朔州·期末)实验室用加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤如下,正确的顺序是
①点燃酒精灯给试管加热
②将药品装入试管
③用排水法收集氧气
④检查装置的气密性
⑤熄灭酒精灯,停止加热
⑥将导管从水槽中取出
⑦用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管,将试管固定在铁架台上
A.④②③⑦⑥①⑤ B.①②⑦④③⑤⑥
C.④②⑦①③⑥⑤ D.④②⑥①③⑦⑤
【答案】C
【详解】加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤可通过谐音口诀「茶庄定点收利息」快速记忆,对应逻辑如下:
查:先④检查装置气密性,避免装置漏气影响实验;
装:再②将高锰酸钾装入试管;
定:之后⑦塞好带导管的胶塞,将试管固定在铁架台上;
点:完成准备后①点燃酒精灯给试管加热;
收:待导管口气泡连续均匀冒出时,③用排水法收集氧气;
移:实验结束先⑥将导管从水槽中取出,防止水倒吸炸裂热试管;
熄:最后⑤熄灭酒精灯停止加热。
因此正确顺序为,对应选项C。
▌迁移练4-2 (25-26九年级上·湖南衡阳·期中)实验室常用下列装置制取氧气。请你按要求回答下列问题:
(1)写出仪器①的名称:___________。
(2)用F装置收集氧气时,当观察到___________时再开始收集;
(3)实验室若用高锰酸钾为原料来制取干燥的氧气,应选择的制取装置组合为___________(填字母),写出相应的文字表达式:___________。
(4)实验室若用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,若要控制反应速率,得到平稳的氧气流,应选择的发生装置是___________(填字母)。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)连续均匀气泡冒出
(3)CE
(4)B
【详解】(1)略。
(2)F为排水法收集氧气,反应初始排出的气泡是装置内的空气,提前收集会导致氧气不纯,因此需要观察到气泡连续均匀冒出时,再开始收集。
(3)高锰酸钾制氧气是固体加热型反应,因此发生装置选C;要收集干燥的氧气,不能用排水法,氧气密度大于空气,选择向上排空气法收集,装置选E,故组合为CE。文字表达式略。
(4) 装置B中的注射器可以控制过氧化氢溶液的滴加速率,从而控制反应速率,得到平稳的氧气流,因此选择发生装置B。
考点 催化剂
▌例5 (25-26八年级下·山东德州·期末)兴趣小组做“大象牙膏”实验:向试管中分别加入过氧化氢溶液、发泡剂、催化剂,会观察到大量泡沫喷涌而出,下列说法正确的是
A.催化剂可以反复多次使用 B.反应后催化剂的质量减小
C.加入催化剂可增加产生氧气的质量 D.没有催化剂,过氧化氢不会分解
【答案】A
【详解】A. 化学反应前后催化剂的质量和化学性质不变,故催化剂可以反复多次使用,正确;
B. 化学反应前后催化剂的质量不变,错误;
C. 催化剂只能改变化学反应速率,不能改变生成物的质量,产生氧气的质量由反应物过氧化氢的质量决定,与催化剂无关,错误;
D. 没有催化剂时过氧化氢也会分解,只是分解速率较慢,错误。
解题要点
1.催化剂本身不参与反应,反应结束后可回收重复使用;
2.缺少催化剂,化学反应依旧能发生,只是反应速度缓慢。
3.证明某物质是催化剂,三组对比缺一不可:
空白对照:不加该物质,反应速率慢;
称量验证:反应前后固体质量相等;
重复实验:回收固体再次催化,速率不变,证明化学性质不变。
▌迁移练5-1 (25-26八年级下·山东济宁·期中)下列关于催化剂的说法正确的是
A.二氧化锰可以作任何反应的催化剂
B.化学反应前后,催化剂的性质保持不变
C.不加入二氧化锰,过氧化氢也能分解产生氧气
D.用氯酸钾制取氧气时,加入催化剂可使生成氧气的质量增加
【答案】C
【详解】A. 催化剂具有专一性,二氧化锰仅能作为部分反应的催化剂,无法作任何反应的催化剂,故选项说法错误;
B. 化学反应前后,催化剂的化学性质保持不变,物理性质可能发生改变,故选项说法错误;
C. 过氧化氢本身在常温下即可缓慢分解释放氧气,二氧化锰的作用仅是加快其分解速率,因此不加二氧化锰也能产生氧气,故选项说法正确;
D. 催化剂仅能改变化学反应速率,不改变生成物的质量,加入催化剂不会增加生成氧气的质量,故选项说法错误。
▌迁移练5-2 (25-26九年级上·江苏扬州·期末)兴趣小组用图甲所示的密闭装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂,分别加入10 mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后,用传感器测量装置中气压的变化,如图乙中曲线a、b所示。下列说法不正确的是
A.结合实验和曲线a、b分析,两种催化剂中催化效率更高的是猪肝块
B.从曲线a、b的变化可以看出,过氧化氢分解的反应是放热反应
C.曲线a、b最终达到相同的压强,说明催化剂不改变生成物的质量
D.加土豆块催化的过氧化氢稀溶液完全反应所用的时间大约是120s
【答案】D
【详解】A、根据曲线a、b,加入猪肝块的反应中压强上升至最高点的时间更短,反应速率更快,故两种催化剂中催化效果更好的是猪肝块,故说法正确;
B、曲线a、b中压强上升至最高点后再下降,说明反应过程中温度升高,反应结束后,温度下降,压强下降,故过氧化氢分解的反应是放热反应,故说法正确;
C、曲线a、b最终达到相同的压强,说明催化剂只能改变反应的速率,不改变生成物的质量,故说法正确;
D、据图可知,当压强上升至最高点时反应结束,加土豆块催化的过氧化氢稀溶液完全反应所用的时间大约是65s,故说法不正确。
故选D。
考点 化合反应、分解反应、氧化反应
▌例6 (25-26九年级上·山东日照·期中)下列反应属于分解反应的是
A.氢氧化钠+硫酸铜→氢氧化铜+硫酸钠 B.汞+氧气氧化汞
C.石蜡+氧气二氧化碳+水 D.水氢气+氧气
【答案】D
【详解】A、,不符合“一变多”的特点,不属于分解反应,不符合题意;
B、,不符合“一变多”的特点,不属于分解反应,不符合题意;
C、,不符合“一变多”的特点,不属于分解反应,不符合题意;
D、,符合“一变多”的特点,属于分解反应,符合题意。
故选:D。
解题要点
1.化合反应不等于氧化反应,二者可重叠。二氧化碳与水反应只是化合;石蜡燃烧只是氧;红磷、硫燃烧,既是化合又是氧化。
2.分解反应一定不属于氧化反应。
3.化合反应:特征多变一,多种物质生成一种,公式 A+B→AB。分解反应:特征一变多,一种物质生成多种,公式 AB→A+B。判断技巧:只看反应物、生成物数量,不看是否有氧参与。
▌迁移练6-1 (25-26九年级上·青海玉树·期中)下列反应中,属于氧化反应,但不属于化合反应的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】氧化反应是物质与氧发生的反应,化合反应是多种物质生成一种物质的反应。
A、碳与氧气反应生成二氧化碳,既是氧化反应又是化合反应,此选项错误;
B、氧化汞分解生成汞和氧气,是分解反应,不是氧化反应,此选项错误;
C、氢气与氯气反应生成氯化氢,是化合反应,不是氧化反应,此选项错误;
D、石蜡与氧气反应生成二氧化碳和水,是氧化反应但生成物有两种,不是化合反应,此选项正确。
故选:D。
▌迁移练6-2 (25-26八年级上·山东泰安·期中)下列反应中,既不是化合反应,也不是分解反应的是
A.水氢气+氧气 B.石蜡+氧气二氧化碳+水
C.镁+氧气氧化镁 D.铝+氧气→氧化铝
【答案】B
【详解】A、水分解生成氢气和氧气,属于分解反应,不符合题意;
B、石蜡和氧气生成二氧化碳和水,反应物和生成物均为多种,不符合化合或分解反应特征,符合题意;
C、镁和氧气生成氧化镁,属于化合反应,不符合题意;
D、铝和氧气生成氧化铝,属于化合反应,不符合题意;
故选B。
基础达标
1.(25-26九年级下·广西玉林·期中)空气是人类生产活动的重要资源,其中含量较高且化学性质不活泼的气体是
A.氧气 B.氮气 C.水蒸气 D.二氧化碳
【答案】B
【详解】空气是人类生产活动的重要资源,其中含量较高且化学性质不活泼的气体是氮气(占空气总体积的78%)。
2.(25-26八年级下·山东烟台·期中)下列关于空气成分及空气质量的说法,错误的是
A.空气中含量最多的气体是氮气
B.计入空气质量评价的主要污染物包括SO2、NO2、CO2、O3等
C.液氮可用于作制冷剂
D.用氦气代替氢气填充气球,是利用其密度小且化学性质不活泼
【答案】B
【详解】A. 空气中氮气体积分数约为78%,是含量最多的气体,说法正确。
B. 二氧化碳是空气的固有组成成分,不属于空气污染物,不计入空气质量评价的污染物范围,说法错误。
C. 液氮汽化会吸收大量热,可用作制冷剂,说法正确。
D. 氦气密度远小于空气,且化学性质极不活泼,无易燃易爆风险,可替代氢气填充气球,说法正确。
3.(25-26八年级下·广西南宁·期末)小美设计并组装一个微型空气质量“检测站”来监测校园空气质量。下列物质不计入空气质量评价的是
A.氮气 B. C.二氧化氮 D.二氧化硫
【答案】A
【详解】空气污染物包括:一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物、细颗粒物、臭氧等。空气的固有正常组分不计入评价。(细颗粒物)、二氧化氮()、二氧化硫()均属于我国明确规定的空气质量评价计入污染物,需要纳入监测统计,氮气是空气的固有正常组分,不计入评价。
4.(25-26九年级上·广西贵港·期中)下列化学反应中,既不属于化合反应,也不属于分解反应的是
A.石蜡氧气二氧化碳水 B.碳氧气二氧化碳
C.碳酸钙氧化钙二氧化碳 D.铁氧气四氧化三铁
【答案】A
【详解】A.石蜡和氧气反应生成二氧化碳和水,反应物和生成物均为两种,既不是“多变一”(不是化合反应),也不是“一变多”(不是分解反应);
B.碳和氧气生成二氧化碳,是“多变一”,属化合反应;
C.碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳,是“一变多”,属分解反应;
D.铁和氧气生成四氧化三铁,是“多变一”,属化合反应。
故选A。
5.(2026·山西忻州·二模)如图是测定空气中氧气含量的改进实验装置,电热棒用于引燃红磷。下列分析正确的是
A.该改进装置能减少对空气的污染 B.实验中,红磷燃烧,产生大量白雾
C.实验结束后,水上升至大约刻度4的位置 D.可以用木炭代替红磷进行该实验
【答案】A
【详解】A.该装置为密闭体系,无需打开瓶塞引燃红磷,可避免生成的有毒五氧化二磷逸散,能减少空气污染,描述正确。
B.红磷燃烧生成五氧化二磷固体小颗粒,现象为产生大量白烟,白雾是液态小液滴,描述错误。
C.空气中氧气的体积约占,反应结束冷却至室温后,水应上升至约刻度1的位置,描述错误。
D.木炭燃烧生成二氧化碳气体,瓶内压强无明显变化,无法测定氧气含量,不能代替红磷,描述错误。
6.(2026·湖南长沙·三模)准确描述实验现象是化学学科核心素养要求之一。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,生成二氧化硫气体
B.铁丝插入盛有空气的集气瓶中剧烈燃烧
C.木炭在空气中燃烧发出红光,生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体
D.红磷在空气中燃烧产生大量白雾
【答案】C
【详解】A. 硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,在氧气中才发出蓝紫色火焰;且“生成二氧化硫气体”属于实验结论,不是现象,错误。
B. 铁丝在空气中不能燃烧,只有在氧气中才能剧烈燃烧,错误。
C. 木炭在空气中燃烧发出红光,生成的气体能使澄清石灰水变浑浊(即生成CO2),描述正确,符合题意。
D. 红磷在空气中燃烧产生大量白烟(五氧化二磷固体小颗粒),不是白雾(雾是液体小液滴),错误。
7.(24-25九年级上·四川成都·期中)兴趣小组利用过氧化氢溶液、塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作如图简易制氧机,下列说法错误的是
A.甲瓶是气体发生装置,塑料瓶相当于锥形瓶
B.试剂B可以是二氧化锰
C.注射器可以控制滴加液体的速率
D.乙瓶是利用氧气易溶于水的原理,使氧气湿润
【答案】D
【详解】A、出气口在右边,因此甲瓶是气体发生装置,制取氧气,塑料瓶相当于锥形瓶,说法正确,不符合题意;
B、试剂B是过氧化氢分解的催化剂,过氧化氢的催化剂可以是二氧化锰,说法正确,不符合题意;
C、注射器可以控制滴加液体的速率,从而控制反应速率,说法正确,不符合题意;
D、乙瓶中的水可以使氧气湿润,但是氧气不易溶于水,说法错误,符合题意。
故选D。
8.(25-26九年级上·内蒙古赤峰·期末)下列关于高锰酸钾制取氧气的相关操作,正确的是
A.取用高锰酸钾 B.加热高锰酸钾
C.收集氧气 D.验满氧气
【答案】A
【详解】A、取用粉末状药品(高锰酸钾)时,应将试管倾斜,用药匙(或纸槽)将药品送至试管底部,再将试管直立,操作正确。
B、加热高锰酸钾时,试管口应略向下倾斜,防止冷凝水倒流使试管炸裂,图中试管口向上倾斜,操作错误。
C、氧气密度比空气大,应采用向上排空气法收集,图中为向下排空气法,操作错误。
D、验满氧气时,应将带火星的木条放在集气瓶瓶口,若木条复燃证明已收集满,图中木条伸入瓶内,操作错误。
故选A。
9.(25-26九年级上·河北雄安·期末)过碳酸钠溶于水可产生,进而制得。实验小组利用此原理,自制简易供氧器(如图)制取。下列说法错误的是
A.使用前应检查装置气密性 B.I中的二氧化锰起催化作用
C.I中的固体试剂可以改成高锰酸钾 D.Ⅱ中的水可用于观察氧气的输出速率
【答案】C
【详解】A、制取气体的实验装置在使用前都必须检查气密性,防止装置漏气导致收集不到气体,该说法正确。
B、装置Ⅰ中二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂,能加快反应速率,本身的质量和化学性质在反应前后不变,该说法正确。
C、高锰酸钾制取氧气需要加热,而本装置是固液常温型,无法满足高锰酸钾分解的反应条件,所以不能将Ⅰ中的固体试剂改成高锰酸钾,该说法错误。
D、氧气不易溶于水,经过水会形成气泡,装置Ⅱ中的水可以通过观察气泡产生的快慢,来判断氧气的输出速率,该说法正确。
故选C。
10.(25-26九年级上·山西吕梁·期末)下图是实验室制取并收集气体的一套装置。有关分析正确的是
A.该装置可用于制取氧气 B.该装置无法检查气密性
C.仪器a 的名称是广口瓶 D.固体试剂从长颈漏斗口倒入
【答案】A
【详解】A、过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂的条件下制取氧气适用于固液常温型发生装置,氧气密度比空气略大,可用向上排空气法收集,如图所示,符合条件,因此可以用于制取氧气,选项正确;
B、如图所示,该装置可以向锥形瓶内注水使长颈漏斗下方形成液封,然后将导气管伸到水中,用手紧握锥形瓶,若有气泡冒出则证明装置气密性良好,因此可以检测气密性,选项错误;
C、如图所示,仪器a是锥形瓶,选项错误;
D、长颈漏斗是用于注入液体试剂的,选项错误;
故选:A。
11.(2026·湖南张家界·一模)我们每天生活在物质世界中,身边的物质有不同的类别。下列物质属于纯净物的是
A.生锈的铁钉 B.清澈的河水 C.透明的冰块 D.美味的雪糕
【答案】C
【详解】A、生锈的铁钉含有铁和铁锈(主要成分是氧化铁),是混合物,该选项不符合题意;
B、清澈的河水含有水、溶解的矿物质、微生物等,是混合物,该选项不符合题意;
C、透明的冰块是水的固态形式,只由水分子构成,是纯净物,该选项符合题意;
D、美味的雪糕含有水、糖、脂肪、乳化剂等多种成分,是混合物,该选项不符合题意。
故选C。
12.(25-26八年级下·广西南宁·期末)利用图甲装置测定空气中氧气的含量,并结合现代传感器技术测得实验过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度随时间的变化情况,结果如图乙所示。下列说法错误的是
A.该实验中氧气并未完全反应
B.反应开始时压强增大是因为反应放热,温度升高
C.容器内氧气被消耗的全过程对应bc段的变化进程
D.时刻后压强增大是由于打开了弹簧夹,水倒吸进入集气瓶
【答案】C
【详解】本题结合红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验,分析曲线变化对应的反应过程:
A.观察图乙的氧气浓度曲线,反应结束后氧气浓度未到0,说明氧气还有剩余,没有完全反应,A正确。
B.红磷燃烧放热,温度升高、气体膨胀,因此反应初始阶段压强上升,B正确。
C.红磷燃烧就开始消耗氧气,对应氧气浓度从时刻后就开始下降,直到红磷熄灭、氧气浓度趋于平稳,对应的应该是从a开始,远早于bc段,C错误。
D.时刻后打开弹簧夹,烧杯中的水倒吸入集气瓶,瓶内气体体积被压缩,因此压强回升,D正确。
13.(25-26八年级下·河北石家庄·期中)氧气能与很多物质发生反应,如图所示的整理(部分反应条件已略去)请回答下列问题:
(1)X、Y可分别表示石蜡和________。
(2)在反应①的实验前,可在集气瓶中加入一定量______用于吸收有毒生成物。该反应的类型:既是氧化反应又是_______反应。
(3)反应④的文字(或符号)表达式为:_______。
(4)由图可知氧气是化学性质比较_______的气体。
【答案】(1)四氧化三铁
(2) 水 化合
(3)/
(4)活泼
【详解】(1)铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,因此Y为四氧化三铁。
(2)红磷燃烧生成的有毒五氧化二磷可与水反应,因此集气瓶中加水即可吸收;该反应符合“多变一”的特征,属于化合反应,同时有氧气参与,也属于氧化反应。
(3)反应④是硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,文字(或符号)表达式为:或。
(4)氧气能与红磷、硫、铁、石蜡等多种物质发生反应,说明其化学性质比较活泼。
14.(25-26八年级下·山东德州·期末)氧气是重要的气体,“追梦”活动小组对氧气有关内容进行研究,请回答问题。
(1)写出仪器的名称:①________;②________。
(2)用分解过氧化氢溶液的方法来制取氧气,反应的符号表达式为_______,该反应属于______反应(填基本反应类型)。可选用的发生装置为______(填字母);用E装置收集氧气时,导管口出现_______现象时开始收集。用F装置收集氧气,氧气应从_____(选填“a”或“b”)端通入。
(3)用加热分解高锰酸钾的方法制取干燥的氧气,反应的符号表达式为_________;在装置A~E中可选用的制取组合为_______(填字母),试管口放一团棉花,可防止__________。
(4)用如图装置探究氧气性质时,发现铁丝剧烈燃烧,反应的符号表达式为_______,细沙的作用是______。
【答案】(1)铁架台 水槽
(2) 分解 A 连续并均匀地冒出气泡 b
(3) BD 加热时试管内的粉末状物质进入导管
(4) 防止生成的高温物质溅落下来,炸裂瓶底
【详解】(1)略。略。
(2)过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气。
一种反应物生成两种或多种生成物,符合“一变多”特征,属于四大基本反应中的分解反应。
反应物是过氧化氢,反应不需要加热,A属于固液常温型装置。
刚开始反应时,导管排出的是装置内原有空气,若立即收集,氧气纯度低;待气泡连续均匀冒出,空气排尽,再收集。
氧气密度比空气大,用万能瓶向上排空气法时,长管b进氧气,氧气在瓶底聚集,空气从短管a排出。
(3)高锰酸钾受热分解,符号表达式见答案。
发生装置B:高锰酸钾是固体,反应需要加热,选固体加热型B。收集装置D:题目要求干燥氧气,排水法E收集的气体混有水蒸气,不能选;氧气密度大于空气,向上排空气法D收集的气体干燥纯净。
高锰酸钾粉末受热易飞溅,棉花阻挡粉末,防止粉末进入导管造成堵塞。
(4)铁与氧气点燃生成四氧化三铁,符号表达式见答案。
铁丝燃烧生成高温熔融态四氧化三铁,温度极高;直接掉落会使集气瓶冷热不均炸裂,细沙隔绝熔融物与瓶底,防止集气瓶炸裂。
能力进阶
15.(2026·山西吕梁·二模)如图是实验室用高锰酸钾制取并收集氧气的装置图。有关说法正确的是
A.装入高锰酸钾后检查装置的气密性 B.导管口有气泡冒出时开始收集氧气
C.实验结束后水槽中的水会变为紫红色 D.用酒精灯外焰直接对准试剂部位加热
【答案】C
【详解】A.制取气体的操作顺序是先检查装置气密性,确认气密性良好后再装入药品,A操作顺序错误。
B.排水法收集氧气时,导管口刚开始冒出的气泡是装置内的空气,需等气泡连续均匀冒出时再收集,否则收集的氧气不纯,B错误。
C.图示装置试管口没有放置棉花,加热时高锰酸钾粉末会随气流通过导管进入水槽,高锰酸钾溶于水呈紫红色,因此水槽中的水会变为紫红色,C正确。
D.加热试管时需先对试管整体预热,再对准试剂部位加热,直接局部加热会导致试管受热不均发生炸裂,D错误。
16.(2026·江苏连云港·中考真题)实验室用制取并进行性质实验。下列装置和操作能达到目的的是
A.制取 B.收集
C.验满 D.Fe丝在中燃烧
【答案】A
【详解】A.高锰酸钾制氧气为固体加热型反应,装置中试管口略向下倾斜(可防止冷凝水倒流炸裂热的试管),试管口放置棉花避免高锰酸钾粉末进入导管,操作符合要求,正确。
B.用装满水的万能瓶排水收集氧气时,氧气密度小于水,应从短导管通入氧气,水从长导管排出,图中从长管通入氧气,无法收集到氧气,错误。
C.氧气验满操作需将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃说明收集满,图中将木条伸入瓶内是检验氧气的操作,不是验满,错误。
D.铁丝在氧气中燃烧会产生高温熔融物,直接掉落会炸裂集气瓶,瓶底需预先铺少量细沙或放少量水,图中未做防护处理,错误。
17.(2026·福建泉州·模拟预测)下图是某同学改进的测定空气中氧气含量的实验装置,装置全程密闭,集气瓶内预先装适量水,下列说法正确的是
A.红磷熄灭后,应立即读取注射器示数
B.实验过程中,注射器活塞先向下移动,后向上移动
C.氧气的体积分数
D.红磷燃烧产生大量白烟,会从装置接口处逸出
【答案】C
【详解】A. 红磷熄灭后装置温度较高,气体受热膨胀,若立即读数会导致测定的氧气体积偏小,需冷却至室温后再读取示数,A错误;
B. 该实验中,红磷燃烧放出热量,装置内气体受热膨胀,压强增大,注射器活塞先向上移动,待完全反应后逐渐冷却至室温,由于消耗了氧气,装置内压强减小,注射器内的水进入集气瓶(注射器内水减少的体积就是消耗氧气的体积 ),活塞向下移动,B错误;
C. 由B可知,注射器内水减少的体积就是消耗氧气的体积,则该实验测得氧气的体积分数为:,C正确;
D. 题干明确装置全程密闭,反应生成的五氧化二磷白烟不会从接口逸出,D错误。
18.(25-26九年级上·陕西渭南·阶段检测)某化学兴趣小组利用图1装置(夹持仪器略去)测定空气中氧气含量,烧瓶容积为500mL,烧瓶中预留40mL水。用激光笔点燃红磷,待红磷熄灭装置冷却至室温后,打开止水夹,观察到量筒内液面不再下降时,调整左右液面相平,发现量筒内减少了70mL的水。下列分析正确的是
A.整个实验过程中,烧瓶内压强变化如图2所示
B.打开止水夹,观察到水倒吸入烧瓶,形成“喷泉”现象
C.测定空气中氧气含量为14%
D.可用足量铁粉代替红磷测定空气中氧气含量
【答案】B
【详解】A、实验原理为红磷燃烧消耗烧瓶内空气中的氧气,冷却后装置内压强减小,量筒中的水倒吸入烧瓶,进入烧瓶的水的体积等于消耗的氧气体积;烧瓶容积为,预留水,因此烧瓶内空气体积为,量筒内减少的水,即消耗的氧气体积为;红磷燃烧时放热,烧瓶内压强先增大;燃烧结束后冷却,氧气被消耗,压强减小,最终压强应低于初始值(因氧气被消耗)。但图2中压强最终稳定在高于初始的位置,与实际不符,错误。
B、红磷燃烧消耗氧气,烧瓶内压强显著减小,打开止水夹后,外界大气压会将水压入烧瓶,因压强差较大,水会快速倒吸形成“喷泉”现象,正确。
C、空气中氧气含量为 (题目中按烧瓶容积近似计算空气体积),错误。
D、铁粉在空气中不能燃烧(仅能在氧气中燃烧),无法消耗氧气,不能代替红磷,错误。
故选:B。
19.(2026·江苏无锡·二模)设计数字化实验探究过氧化氢的分解(见表),图中曲线a、b、c分别表示实验①、②、③装置内气体压强与时间的关系。由实验得出的结论错误的是
表:过氧化氢溶液中加入试剂的种类和用量
实验
溶液
加入试剂
①
15 mL4%的溶液
无
②
0.2 g粉末
③
0.2 g粉末
A.曲线a说明在常温下分解缓慢
B.对比实验①和②,说明能加速分解,是分解的催化剂
C.使分解加速的效果比好
D.实验②和③中,等质量完全分解产生氧气质量相等
【答案】B
【分析】催化剂的定义是能改变化学反应速率,且反应前后自身质量和化学性质均不变;催化剂仅改变反应速率,不影响生成物的总质量。
【详解】A. 曲线a对应不加试剂的实验①,压强升高极慢,说明常温下分解产生的速率很慢,结论正确。
B. 对比实验①②只能证明能加快的分解速率,但实验未验证反应前后的质量和化学性质是否不变,无法直接判定是该反应的催化剂,结论错误。
C. 曲线c(加)的压强上升速率远快于曲线b(加),说明相同条件下使分解加速的效果比好,结论正确。
D. 催化剂不改变生成物的质量,等质量的完全分解,生成的质量相等,结论正确。
20.(25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)实验室现有高锰酸钾、二氧化锰、过氧化氢溶液、棉花、火柴等用品以及下列仪器,请回答下列问题并填写相关空白:
Ⅰ.制取氧气实验:
(1)上述仪器中,仪器b的名称_____。
(2)利用固体纯净物制取氧气时,应选择的发生装置编号为______(填字母),若要收集比较纯净的氧气应选择收集装置为______(填字母,从A-E里选)。
(3)若用图一装置收集氧气,则气体应从______(填“m”或“n”)端通入。
(4)以下是实验室用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集的主要操作步骤:①将试管固定在铁架台上;②检查装置的气密性;③点燃酒精灯,先使试管受热均匀,然后对准试管中盛放试剂的部位加热;④将试剂装入试管,在试管口塞一团棉花,并用带导管的单孔橡胶塞塞紧试管;⑤收集完毕,将导管从水槽中取出;⑥用排水法收集氧气;⑦熄灭酒精灯。正确的操作顺序是______(填序号)。
Ⅱ.制作简易供氧器
某同学查阅资料知道,家用简易供氧器中的固体药剂是A和B.A是过碳酸钠(化学式为),它是一种白色固体,遇水会分解出过氧化氢,B是一种黑色粉末状催化剂。该同学用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作简易供氧器,如图二所示:
(5)甲中的B可能是______。
(6)乙塑料瓶中水的作用是______(填字母)。
A.通过观察气泡了解生成氧气的速率 B.湿润氧气 C.加快氧气的生成
【答案】(1)锥形瓶
(2) A C
(3)m
(4)②④①③⑥⑤⑦
(5)二氧化锰
(6)AB
【详解】(1)略。
(2)用固体纯净物制氧气的反应物为高锰酸钾,反应条件是加热,发生装置选A,氧气不易溶于水,收集较纯净氧气用排水法收集,收集装置选C。
(3)氧气密度比空气大,图一是用向上排空气法收集氧气,气体长进短出,m端通入。
(4)实验室用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集的主要操作步骤:组装仪器,检查装置的气密性;装入药品;固定装置;加热制取气体,用排水法收集气体,待收集完毕,先将导管移出水面,后熄灭酒精灯,防止水倒流,炸裂试管,故排序为②④①③⑥⑤⑦。
(5)二氧化锰是黑色粉末,可用于过氧化氢制氧气作催化剂。
(6)乙塑料瓶中水的主要作用是:湿润氧气,且可通过产生气泡的速率观察生成氧气的速率;不能加快氧气生成速率。
21.(25-26八年级下·山东德州·期末)关于催化剂的研究是一项重要的课题,某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。
【任务一】认识催化剂
(1)催化剂在化工生产中起着重要作用,下列说法正确的是________(填字母)。
A.不加入催化剂化学反应就不能发生
B.在化学反应前后催化剂的化学性质不发生改变
C.用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物
D.催化剂只能加快反应速率
【任务二】探究催化剂
查阅资料发现氧化铜也可以作为过氧化氢分解的催化剂,于是进行相应探究:称量0.2 g氧化铜,取5 mL 5%的过氧化氢溶液于试管中,进行图1所示实验。
(2)填写下表:
步骤①现象
步骤⑥结果
步骤⑦现象
实验结论
试管中有极少量气泡产生,带火星的木条没有复燃
称得氧化铜的质量为0.2g
_________
氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂
(3)步骤①、③对比可以说明__________________________。
【任务三】探究催化剂的催化效果
分别取10 mL 5%过氧化氢溶液、1 g二氧化锰、1 g氧化铜,按下图2所示装置进行实验,实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂完全接触,测得相同条件下瓶内气压的变化如下图3所示。
(4)对比分析图3中的_________(填字母)点,可知化学反应速率与催化剂的种类有关。
【任务四】探究制取氧气的适宜催化剂
将二氧化锰()、氧化铜()、氧化铁()三种催化剂分别制成含等质量催化剂、大小相同的微球,采用图4装置进行实验,得到锥形瓶内压强随时间变化的曲线,见下图5。
(5)从实验曲线看,催化效果较好、反应温和的催化剂是______________。
【任务五】拓展探究:深刻理解催化剂的催化原理
(6)在化学反应中,分子分解为原子需要吸收能量,根据图6,你认为催化剂能加速反应的原因是___________________。
【答案】(1)B
(2)试管中产生大量气泡,带火星的木条复燃
(3)氧化铜能加快过氧化氢的分解速率
(4)a、c或b、d
(5)/氧化铜
(6)催化剂能降低分子分解成原子所需的能量
【详解】(1)A.催化剂只能改变反应速率,不能决定反应是否发生,错误;
B.催化剂在化学反应前后化学性质不发生改变,正确;
C.用作催化剂的物质也可能是其他反应的反应物或生成物,比如二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂,也是高锰酸钾分解的生成物,错误;
D.催化剂可以加快反应速率,也可以减慢反应速率(负催化剂),错误。
(2)要证明氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂,需要验证三个条件:能改变反应速率、反应前后质量不变、反应前后化学性质不变。 步骤①是只加过氧化氢溶液,步骤③加入了氧化铜,会加快反应速率,所以步骤⑦的现象为:试管中有大量气泡产生,带火星的木条复燃。
(3)步骤①中只产生极少量气泡、木条不复燃;步骤③中加入氧化铜后有大量气泡、木条复燃,说明氧化铜能加快过氧化氢的分解速率。
(4)对比分析图3中的ac点(产生相同体积气体所需时间不同)或bd点(相同时间内产生气体的体积不同),可知化学反应速率与催化剂的种类有关。
(5)催化效果好意味着反应速率快(压强上升快),反应温和意味着速率不过于剧烈。从图5曲线看,二氧化锰的曲线上升最快,反应太剧烈;氧化铁的曲线上升最慢,催化效果差;氧化铜的曲线介于两者之间,催化效果较好且反应温和。
(6)催化反应的能量峰值(活化能)比非催化反应的低,说明催化剂降低了反应所需的活化能,使得分子更容易分解为原子,从而加快了反应速率。
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