第二单元 空气和氧气（培优专练）化学新教材人教版九年级上册

**基本信息** 以“空气和氧气”为核心，构建“基础突破-培优拔高”双层训练体系，整合实验操作、性质探究与定量分析，突出科学探究与证据推理。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |知识突破练|14个专项，含中考真题|实验误差分析、操作规范（如红磷燃烧实验注意事项）、物质分类判断|从空气成分（拉瓦锡实验）→氧气性质→制取（高锰酸钾/过氧化氢），形成“组成-性质-制备-应用”逻辑链| |培优拔高练|6个专题，含数字化实验探究|催化剂探究“一变两不变”、反应类型辨析（化合/分解/氧化）|实验拓展（氧气含量测定改进）→微观实质（催化剂作用）→综合应用（气体制备与性质融合）|

第二单元 空气和氧气 题型导航 知识突破练 突破1 拉瓦锡测空气中氧气的含量 突破2 空气中氧气含量的测定实验 突破3空气中主要成分 突破4 空气中的各主要成分的用途 突破5 混合物与纯净物 突破6 空气的污染 突破7 大气环境保护 突破8 氧气的性质 突破9 与氧气反应现象 突破10 氧气的用途 突破11 高锰酸钾实验室制氧气 突破12 过氧化氢实验室制氧气 突破13 制取氧气实验的图像 突破14 催化剂及催化作用 培优拔高练 拔高1 空气中氧气含量测定的实验拓展 拔高2物质在氧气中燃烧 拔高3 实验室制取氧气操作正误的判断 拔高4 实验室制取氧气的综合考查 拔高5化合反应、氧化反应与分解反应 拔高6 有关催化剂的实验探究 ◆突破1 拉瓦锡测空气中氧气的含量 1．关于拉瓦锡研究空气成分实验的表述，存在科学性错误的是（　　） A．实验中汞需要足量 B．曲颈甑中的汞可以换成硫粉 C．曲颈甑中汞的作用是消耗氧气 D．钟罩内液面上升推测钟罩内气体压强减小 2．拉瓦锡利用如图实验研究空气成分，下列说法合理的是（　　） A．汞槽和曲颈甑中汞的作用都是消耗氧气 B．曲颈甑中的汞量过少不影响测定结果 C．结束加热后不需冷却，立即测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度 D．实验结束后，发现曲颈甑中剩余气体不支持燃烧，说明空气为混合物 3．拉瓦锡利用汞与氧气的反应研究空气的成分，所用的装置如图。下列分析不合理的是（　　） A．实验前需检查装置气密性 B．曲颈甑中汞的用量可能会影响实验结果 C．装置内两处容器中汞的作用均是消耗氧气 D．反应结束后需关闭火炉冷却至室温，再测量容器中气体的减少量 4．下图是拉瓦锡测定空气成分的实验。他将汞放在密闭容器里连续加热12天，得到红色粉末（HgO），他又把红色粉末放在另外容器里加强热，最终得出了空气成分的结论。 （1）若用煤块作火炉燃料，是利用该物质的 （选填“物理”或“化学”）性。 （2）连续加热12天的目的是 ，剩余气体约占原气体总体积的 。 （3）将红色粉末加强热可生成初始物质，该反应的符号表达为 。 ◆突破2 空气中氧气含量的测定实验 1．测定空气里氧气含量的装置图如图，有关此实验的结论与分析错误的是（　　） A．此实验证明，氧气约占空气体积的 B．此实验要求，反应后集气瓶内剩余的气体，既不易溶于水，也不支持燃烧 C．该实验中的红磷还可以用硫来代替 D．如果红磷量不足可能导致测定的数值偏低 2．某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示，下列判断正确的是（　　） A．a点时容器内氮气体积分数为85% B．容器内物质总质量：b点＞c点 C．氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度 D．此实验测得空气中氧气的质量分数为18% 3．某学习小组同学设计了如图装置进行实验，夹紧弹簧夹，将足量的红磷和木炭分别点燃后放入甲、乙两个集气瓶中，待反应结束恢复至室温后，再打开弹簧夹。下列有关叙述正确的是（　　） A．点燃后应将红磷和木炭迅速伸入集气瓶中 B．为防止空气污染，两个集气瓶中均应盛放适量水 C．实验结束恢复至室温后，两个集气瓶中的实验现象相同 D．该实验证明，测定空气中氧气含量时可用木炭代替红磷 4．如图是小组同学测定空气中氧气含量的实验装置，回答下列问题。 （1）为提高实验结果的准确性，加入试剂之前，应进行的操作是 。 （2）点燃红磷前，需要用弹簧夹夹紧乳胶管，原因是 。 （3）实验中红磷燃烧的现象是 ，发生反应的文字表达式为 。 （4）待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，可以看到烧杯中的水被吸入集气瓶中，原因是 。 （5）该实验能得出氮气具有的一条物理性质是 。 5．某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究： （1）讨论后同学们认为，选择的试剂既要能消耗氧气，又不会跟空气中的其它成分反应，而且生成物为固体。他们应该选择　 　 （填字母序号）。 A．蜡烛 B．红磷 C．硫粉 （2）小组同学设计了如图1的两套装置，你认为合理的是　 　 （填字母序号）。 （3）实验前在广口瓶中加适量水的作用是　 。 （4）使用压强传感器对实验过程进行监测，压强随时间变化曲线如图2。装置内压强先上升后下降的原因是　 　 。 （5）通过对实验结果的交流，得出结论：氧气约占空气体积的　 ，通过实验还可以推断集气瓶中剩余气体的性质是　 　 ，　 　 。 ◆突破3空气中主要成分 1．（2026•吉林·中考真题）吉林省有“大豆之乡”的美誉。大豆的根瘤菌固氮需要空气中含量最多的气体是（　　） A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳 2．下列有关氮气的说法不正确的是（　　） A．氮气的化学性质比较活泼 B．可用排水法收集氮气 C．氮气不能支持燃烧 D．液氮可用于医疗冷冻治疗 3．中国空间站“天宫”的空气成分和大气成分相似，其中含量较多且能供给呼吸的是（　　） A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳 4．空气是人类生产活动的重要资源。下列有关空气成分的说法正确的是（　　） A．氧气占空气的质量分数约为21% B．氮气不与任何物质发生化学反应 C．二氧化碳是空气污染物 D．稀有气体可制成多种用途的电光源 5．“人造空气”（20%以上的氧气，70%的氮气，控制二氧化碳的含量低于0.7%）帮助人类实现了“太空漫步”的梦想。下列关于“人造空气”和空气的说法正确的是（　　） A．“人造空气”是一种纯净物 B．燃着的木条放在“人造空气”中会立即熄灭 C．“人造空气”中氮气的体积分数小于空气中氮气的体积分数 D．空气中的氮气对人类呼吸没有任何作用，因此“人造空气”可只保留氧气 ◆突破4空气中的各主要成分的用途 1．（2026•湖南·中考真题）用空气泵向鱼池中鼓入空气，主要目的是补充能供给鱼呼吸的（　　） A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体 2．（2026•广西·中考真题）食品包装袋常充入氮气以延长食品保质期。这是因为氮气（　　） A．难溶于水 B．化学性质稳定 C．沸点较低 D．密度比空气小 3．空气是一种宝贵的资源，各成分都具有广泛的用途｡下列不属于稀有气体用途的是 A．制电光源 B．做保护气 C．制造氮肥 D．制冷冻机 4．空气是我们每天都呼吸着的“生命气体”。下列有关空气的说法正确的是（　　） A．空气是人类宝贵的自然资源 B．空气中氧气约占总质量的21% C．分离液态空气制取氧气的过程属于化学变化 D．目前计入空气污染指数的有害气体包括二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等 5．下列有关物质的性质及相关用途的叙述，正确的是（　　） ①氧气易溶于水，使得鱼能在水中生存； ②氮气的化学性质不活泼，可用作粮食和食品仓库的保护气； ③氧气能支持燃烧，所以可用作火箭的高能燃料； ④由于稀有气体有惰性，所以常用作保护气。 A．①②③ B．①②④ C．①③ D．②④ ◆突破5混合物与纯净物 1．物质分类是一种化学观念，下列物质不属于纯净物的是（　　） A．液氮 B．冰水 C．水银 D．汽水 2．（2026春•石家庄期末）下列物质属于纯净物的是（　　） A．纯牛奶 B．矿泉水 C．冰水混合物 D．澄清石灰水 3．下列物质中，属于混合物的是（　　） A．冰水混合物 B．液氧 C．五氧化二磷 D．蜡烛燃烧后的产物 4．关于纯净物、混合物的说法错误的是（　　） A．纯净物仅由一种物质组成 B．混合物由两种或两种以上物质组成 C．混合物中的各成分有的相互之间已发生了化学反应 D．混合物中各成分保持自己原来的性质 5．下列各组物质中，前者是纯净物，后者是混合物的是（　　） A．食盐水、冰水共存物 B．稀有气体、石油 C．二氧化碳、氮气 D．二氧化硫、空气 ◆突破6空气的污染 1．下列属于空气质量报告中需要监测的污染物是（　　） A．二氧化硫 B．二氧化碳 C．稀有气体 D．氮气 2．微型空气质量检测系统可实时准确检测室外空气污染物。下列物质不在其检测范围内的是（　　） A．臭氧 B．细颗粒物 C．一氧化碳 D．二氧化碳 3．（2025·广西·中考真题）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．氧气 C．二氧化硫 D．水蒸气 4．下列情况一般不会造成空气污染的是（　　） A．植物光合作用放出的气体 B．塑料垃圾焚烧产生的烟雾 C．工业生产产生的烟尘 D．汽车排出的尾气 5．空气质量指数（简称AQI）是依据常规监测的几种空气污染物浓度计算得到的。某日化学实践小组的同学们跟随环保部门的工作人员利用如图所示的微型空气质量检测仪测量某市的空气质量，并记录数据如下表所示（1mg＝1000μg），回答下列问题。 空气质量指数及污染物含量 AQI PM2.5（μg/m3） PM10（μg/m3） X（mg/m3） 二氧化氮（μg/m3） 二氧化硫（μg/m3） 臭氧（μg/m3） 55 20 60 0.7 50 8 6 （1）根据空气质量分级标准，空气质量指数在50以下，空气质量指数级别为一级，50～100为二级，101～150为三级……则同学们所测得的空气质量指数级别为　 　 。 （2）如图所示的微型空气质量检测仪上不能显示出二氧化碳的含量，其原因是　 　 。 （3）为防治空气污染，保护蓝色美丽的天空，你的建议是　 　 。（写一条） ◆突破7大气环境保护 1．（2026•广安）以下措施与建设美丽家园不相符的是（　　） A．提倡低碳出行 B．露天焚烧垃圾 C．使用清洁能源 D．积极植树造林 2．许昌推行“护绿林，绿民生”工程。下列做法不恰当的是（　　） A．大力植树造林 B．工厂废气直接排放 C．使用清洁能源 D．严禁乱砍滥伐、种草护土 3．2026年六五环境日的主题为“全面绿色转型，共建美丽中国”。下列行为不符合该主题的是（　　） A．露天焚烧秸秆 B．监测发布空气质量 C．积极保护饮用水源 D．生活垃圾分类处理 4．化学在环境保护领域具有不可替代的作用与贡献。下列有关做法中，不利于环境保护的是（　　） A．研发易降解的生物农药 B．改进汽车尾气净化技术 C．合理开发并利用化学能 D．工业废气高空直接排放 5．随着人们旅游意识的增强，合肥市及周边的各个景点旅游人数逐年攀升。为了让合肥市的“天更蓝，水更清，城更美”，下列做法不符合这一主题的是（　　） A．爱护景区绿植，提倡文明游玩 B．推广使用公共新能源交通工具，净化城市空气 C．不乱扔垃圾，并将垃圾分类放置 D．将废旧电池集中填埋，防止重金属污染 ◆突破8氧气的性质 1．潜水员水下作业时需要携带氧气瓶，这是因为氧气（　　） A．无色无味 B．密度比空气大 C．能支持燃烧 D．能供给呼吸 2．下列关于氧气物理性质说法错误的是（　　） A．氧气的密度比空气的密度略大 B．鱼儿能在水中生存，说明氧气极易溶于水 C．通常状况下，氧气是无色无味的气体 D．通过低温加压，可使氧气液化成淡蓝色的液氧 3．下列有关氧气的说法不正确的是（　　） A．通常情况下，氧气是无色无味的气体 B．鱼类能在水中生存是因为水中溶有少量氧气 C．氧气的化学性质比较活泼，能够跟绝大多数物质发生氧化反应 D．物质跟氧气反应的剧烈程度跟氧气的浓度有关 4．为验证氧气的某些性质，小组同学收集一塑料瓶干燥的氧气，进行图1所示实验，测得氧气体积分数随时间变化曲线如图2所示。下列说法正确的是（　　） A．AB段曲线下降过程中，塑料瓶内氧分子数目在不断减少 B．BC段曲线下降幅度明显超过AB段，说明氧气的密度比空气小 C．C点时塑料瓶内氧气体积分数与空气中氧气体积分数接近 D．500s后正放塑料瓶，将带火星的木条伸入瓶中，木条复燃 5．兴趣小组利用甲、乙装置进行实验，测量木条和蜡烛燃烧至熄灭过程中集气瓶内O2的体积分数，数据如图所示。下列说法正确的是（　　） A．实验开始时，两集气瓶内O2的质量分数均约为21% B．70s时，装置甲中集气瓶内CO2的体积分数为88.3% C．其他条件相同时，木条燃烧能更快消耗O2 D．木条、蜡烛均熄灭后，集气瓶内O2的体积分数：甲＞乙 ◆突破9与氧气反应现象 1．下列关于物质燃烧的说法中，正确的是（　　） A．红磷在空气中燃烧产生大量白色烟雾 B．木炭燃烧后生成有刺激性气味的气体 C．硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰 D．铁丝插入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧 2．关于氧气化学性质的有关实验，下列说法正确的是（　　） A．铁丝在空气中燃烧，火星四射，生成黑色固体 B．镁带在空气中燃烧的实验中，镁带事先要经打磨，并用坩埚钳夹持 C．木炭在氧气中燃烧的实验中，要把红热的木炭迅速放入集气瓶底部 D．蜡烛在氧气中燃烧，集气瓶底要铺一层细沙，并在通风橱内进行 3．如图所示是铁丝在氧气中燃烧的实验，下列说法错误的是（　　） A．实验前要将铁丝打磨光亮，除去铁丝表面的铁锈和污物 B．铁丝绕成螺旋状目的是增大铁丝的受热面积 C．引燃细铁丝底端的火柴后，立即将其伸入盛有氧气的集气瓶中 D．铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体四氧化三铁 4．如图所示，将一小块木炭在酒精灯火焰上加热到发红，插入盛有氧气的集气瓶中。待木炭燃尽，将澄清石灰水倒入集气瓶中振荡。下列说法错误的是（　　） A．夹持木炭的仪器名称为坩埚钳 B．木炭在空气中燃烧和在氧气中燃烧都放热 C．木炭在空气中燃烧不如在氧气中剧烈 D．倒入澄清石灰水，木炭与澄清石灰水反应 5．利用如图所示装置进行“硫燃烧”实验，探究硫分别在空气和氧气中燃烧的现象。下列说法错误的是（　　） A．实验步骤是先点燃酒精灯①，然后用气囊鼓入空气，再点燃酒精灯② B．实验过程中观察到硫粉燃烧，火焰由淡蓝色变为明亮的蓝紫色 C．该实验装置的优点之一是在同一装置可观察氧气浓度对反应剧烈程度的影响 D．气球的作用是收集尾气中的二氧化硫，防止污染空气 ◆突破10氧气的用途 1．（2026•重庆·中考真题）下列过程说明氧气能助燃的是（　　） A．气焊 B．人体呼吸 C．鱼池供氧 D．光合作用 【答案】A 2．下列不属于氧气用途的是（　　） A．气焊 B．食品防腐 C．炼钢 D．医疗急救 3．2024年4月26日，神舟十八号载人飞船点火发射。航天飞船发射的助燃剂、供给航天员呼吸所需要的气体是（　　） A．氧气 B．氮气 C．二氧化硫 D．氦气 4．氧气是人类生产活动的重要资源，下列对氧气的认识错误的是（　　） A．可用带火星的木条区分氧气和二氧化碳 B．氧气是一种化学性质比较活泼的气体 C．氧气有可燃性，可作燃料 D．液态氧和固态氧均为淡蓝色 5．下列有关氧气的说法中，正确的是（　　） A．鱼类能在水中生存，说明氧气易溶于水 B．焊接或切割金属时使用纯氧代替空气以获得更高的温度 C．植物的光合作用是减少空气中二氧化碳气体含量的唯一方法 D．研究表明纯氧会使人中毒，所以医疗急救中使用的氧气不是纯氧 ◆突破11高锰酸钾实验室制氧气 1．高锰酸钾制取氧气的实验如图，下列操作符合安全规范的是（　　） A．连接仪器——将试管抵住实验台，用力塞紧胶塞 B．加热试管——先预热，再对准试剂所在部位加热 C．结束实验——熄灭酒精灯后，将导管移出水面 D．整理复位——加热后的试管，立即用冷水清洗 2．实验室可通过加热高锰酸钾的方法制取氧气。下列有关该实验“先”“后”顺序的描述错误的是（　　） A．组装仪器时，应遵循”先左后右“”先下后上“的顺序 B．实验开始时，先检查装置的气密性，再装入试剂 C．用酒精灯加热时，应先给试管预热，再对准盛试剂的部位加热 D．实验结束时，应先把集气瓶拿出水槽，再盖好毛玻璃片，正放在桌面上 3．（2026•陕西·中考真题）如图是实验室制取氧气的实验装置图。 （1）标有字母a的仪器名称是 　 。 （2）用KMnO4制取氧气时，发生反应的化学方程式是 　 。 （3）B装置和C装置相比，用B装置收集氧气的优点是 　 　 （只写一条）。 （4）检验氧气时，可将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条 　 　 ，则证明瓶中收集的气体是氧气。 4．回答“氧气的实验室制取”实验中的相关问题。 （1）仪器a的名称是 　 　 。 （2）实验室用加热高锰酸钾的方法制取O2。 ①该反应的化学方程式为 　 　 ； ②用该方法制取O2的发生装置应选择图1中的装置 　 　 （填序号）。 （3）将图2中的仪器组装成收集装置，与选择的发生装置相连，制取氧气。实验完成后，老师对“组装收集装置”和“收集气体”的过程进行点评，上述两个过程中的一些错误操作，可能会影响收集到氧气的浓度，例如“未验满就停止收集”。请再写出两点可能导致收集到氧气的浓度偏低的错误操作：　 　 。 5．氧气是初中化学学习的一种重要气体。实验室制取气体常用的装置如图所示，请回答下列问题。 （1）写出图中仪器a的名称：　 　 。 （2）若用图中装置A制取氧气，反应的文字表达式是：　 ；装置A中的试管口略向下倾斜的原因是　 　 。 （3）若用装置F采用向上排空气法收集氧气，应将气体从　 　 （选填“b”或“c”）口通入。 （4）若用过氧化氢溶液制取氧气，还需要用到　 　 （填试剂名称），起　 作用，　 　 （选填“能”或“不能”）用高锰酸钾制取氧气后的剩余物代替该物质。 ◆突破12过氧化氢实验室制氧气 1．制取氧气时，乐乐用补鞋胶水固化二氧化锰粉末，将制成的颗粒状二氧化锰置于多孔塑料片上方，利用图1所示装置进行实验，实验过程中某段时间试管内气压的变化如图2所示，a点对应的操作是关闭弹簧夹。下列说法不正确的是（　　） A．ab段表示试管中液面逐渐上升 B．bc段表示二氧化锰与过氧化氢溶液脱离接触 C．bc段能说明装置气密性良好 D．c点对应的操作是打开弹簧夹 2．用W形管进行如图微型实验，将H2O2溶液推入管中与MnO2接触。下列说法错误的是（　　） A．若a处粉末是木炭粉，可观察到发出白光 B．若a处粉末是硫粉，b处应连接吸收生成物，以免污染空气的装置 C．MnO2能增大H2O2分解生成O2的质量 D．用W形管进行微型实验可以节约试剂 3．如图是实验室制取气体常用的实验装置图，请回答下列问题： （1）写出装置图A中①的仪器名称 。 （2）实验室常用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，选择的发生装置是 （填序号）。 （3）用E收集气体、导管口开始产生气泡不宜立即收集，当 时，再把导管口伸入集气瓶。 （4）用装置C收集氧气，如何进行验满： 。 4．以下是常见的实验室制取气体装置，根据给出的装置回答下列问题。 （1）写出仪器a的名称：　 　。 （2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，与装置B相比，选用装置C的优点是 　 　。 （3）小麓同学认为装置G也可以用来收集氧气，如果用该装置收集氧气，检验收集满的方法是 　 　。 （4）实验室可以用加热无水醋酸钠固体和氢氧化钠固体的方法来制取甲烷，甲烷通常情况下是一种无色、无味的气体，密度比空气小，难溶于水，请从以上装置中选择在实验室制取较纯净甲烷的发生装置和收集装置的组合： 　（填字母）。 5．（2025•广西·中考真题）实验是化学研究的重要手段。某同学在实验室制取氧气并进行氧气性质探究。 （1）该同学用双氧水和二氧化锰制取氧气，发生反应的化学方程式是 　 　 ，选用的发生装置是 　 　 （填字母序号）。 （2）实验室现有的双氧水浓度过大，使用前需要稀释。稀释双氧水时用到的玻璃仪器有胶头滴管、量筒、烧杯和 　 　 。 （3）用排空气法收集氧气应选装置 　 　 （填字母序号），还可以用 　 　 法收集氧气。 （4）用带火星的木条放在集气瓶口，观察到木条 　 　 ，说明氧气已集满。将红热的铁丝伸入集满氧气的集气瓶中，铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成 　 　 色固体。 ◆突破13制取氧气实验的图像 1．将100mL双氧水均分成甲、乙两份，仅向甲中加入适量的二氧化锰，反应生成氧气质量与反应时间的关系如图所示，从图中不能获取的信息是（　　） A．a线表示甲溶液生成氧气质量随反应时间的变化情况 B．二氧化锰可加快过氧化氢的分解速率 C．反应前后二氧化锰的质量和化学性质均不变 D．甲、乙两份溶液最终生成氧气质量与二氧化锰无关 2．已知FeCl3也可以催化H2O2的分解，现向一定量的H2O2溶液中滴入几滴FeCl3溶液，充分反应（忽略水的挥发）。如所示图象正确的是（　　） A． B． C． D． 3．实验室常利用高锰酸钾制取氧气。下列各物理量随加热时间的变化关系图中，正确的是（　　） A． B． C． D． 4．某同学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，部分物质的质量随加热时间变化如图所示。下列说法正确的是（　　） A．曲线c代表氧气 B．t1时刻高锰酸钾开始分解 C．t2时刻开始产生氧气 D．与直接加热等质量的氯酸钾相比，该操作生成氧气的质量不变 5．下列图像能正确反映对应变化关系的是（　　） A．向一定量的过氧化氢溶液中加入MnO2 B．向一定量的过氧化氢溶液中加入MnO2 C．两份等质量的氯酸钾在有、无MnO2的情况下加热产生氧气 D．加热氯酸钾和MnO2 混合物制氧气 ◆突破14催化剂及催化作用 1．下列关于催化剂的说法正确的是（　　） A．能改变化学反应速率 B．在反应后其质量发生了变化 C．在反应后其化学性质发生了改变 D．所有化学反应都需要催化剂 2．（多选）两份等浓度的过氧化氢溶液，一份加入二氧化锰，另一份加入相同质量的氧化铁，产生氧气的质量随反应时间的变化关系如图所示，已知氧化铁也可以作为过氧化氢分解的催化剂。下列说法中，错误的是（　　） A．氧化铁的催化效果比二氧化锰好 B．反应后氧化铁和二氧化锰的质量都减少 C．两份过氧化氢溶液的初始质量不相同 D．反应停止后，向试管中再加入过氧化氢溶液仍然产生气泡 3．把一定量的过氧化氢分成等量a、b两份，在b份中加入少量二氧化锰，放出氧气的质量与反应时间的关系图像正确的是（　　） A． B． C． D． 4．利用图甲装置研究过氧化氢的分解反应，所得结果如图乙所示。下列说法不正确的是（　　） A．图乙中的a点对应的操作是推动注射器活塞 B．对比b点和e点不能验证反应速率与过氧化氢的浓度有关 C．对比c点和e点可以验证反应速率与过氧化氢的浓度有关 D．该实验不能证明二氧化锰对过氧化氢的分解起催化作用 ◆拔高1 空气中氧气含量测定的实验拓展 1．某兴趣小组的同学对空气中氧气含量的测定实验进行了巩固探究。 【模型建构】思维模型的建构既方便于问题的解决，又能促进深度学习。以下是测量空气中氧气体积分数实验的思维模型： 构建封闭体系 → 反应消耗气体 → 观察气压变化 → 间接测量消耗气体的　 　 → 计算待测气体含量 （1）思维模型中“_____”应填入的内容为　 　 （填“体积”或“质量”）。 【任务一】 通过查阅资料可知，二百多年前，法国化学家拉瓦锡利用图1装置研究空气的成分，得出了空气由氮气和氧气组成的结论。 甲同学分别用图2两种装置探究空气中氧气的含量。 【任务二】 （2）用装置二进行实验时，加热铜粉，记录实验中各数据如表所示。 硬质玻璃管中空气的体积 反应前注射器中空气的体积 反应后注射器中气体的体积 实验测得空气中氧气的体积分数 44mL 36mL 24mL 　15%　 （3）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。 （4）若实验测得的结果偏小（氧气的体积分数小于21%），可能的原因有　 　 （填字母）。 A．加热时间太长 B．铜粉的量不足 C．读数时气球内仍留有气体 【任务三】按图3所示装置，用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。 （5）红磷燃烧的现象为　 　 ，依据瓶内水的体积变化可测得氧气的体积分数。 【任务四】 （6）乙同学设计了图4所示装置测定空气中氧气含量：将食品脱氧剂粉末（主要成分为铁粉，铁锈蚀会消耗氧气）迅速装入玻璃管，立即向管口注入一滴水将玻璃管密封，弹动玻璃管使脱氧剂粉末分布均匀且紧密，测出AO的长度为L1。然后水平滚动玻璃管，使脱氧剂粉末平铺在玻璃管右侧。一段时间后，待水滴停止移动后，测得BO的长度为L2。 ①一段时间后，水滴会向　 　 移动（填“左”或“右”）。 ②用该方法测得的空气中氧气的体积分数为　 （用L1和L2表示）。 解题技巧 1．用实验证明空气中氧气体积约占1/5，氮气约占4/5 。 2．实验方法：用燃烧红磷的方法测空气中氧气的体积分数。 3．现象：红磷燃烧产生大量白烟，冷却后打开弹簧夹，有水进入集气瓶内，且水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5。 4．反应原理：红磷+氧气五氧化二磷。 5．实验分析：（1）红磷要过量，确保空气中的氧气被完全消耗，否则会导致测量结果偏低。（2）此实验开始前应先检查装置的气密性，否则会导致测量结果偏低。（3）待集气瓶冷却至室温再打开弹簧夹，否则会导致测量结果偏低。（4）导管内事先注满水，否则会导致测量结果偏低。（5）点燃红磷插入集气瓶的动作要快，否则会使瓶内部分空气受热逸出，导致测量结果偏高。（6）弹簧夹要夹紧，否则红磷燃烧时，气体膨胀，部分空气从导管中逸出，导致测量结果偏高。 2．如图所示的甲、乙两个装置为实验室测定空气中氧气体积分数的改进实验，实验前甲装置内空气体积为30mL（盛装细铜丝的玻璃管中空气忽略不计，且铜只能与空气中氧气发生反应），乙装置中注射器和硬质玻璃管内空气体积分别为15mL和25mL。下列的有关说法中正确的是（　　） ①乙实验的过程中，气球的变化是先变大后变瘪 ②若甲、乙实验操作均无误，结束后甲、乙注射器内读数分别约为24mL和8mL ③若甲、乙装置中停止加热后立即读数，则测得装置内剩余气体体积将偏小 ④若实验前乙装置注射器内空气为5mL，则乙实验很难得出准确的结论 ⑤装置的气密性良好、铜足量是两个实验获得成功的共同要求 ⑥若实验非常成功，两个实验均能证明氧气约占空气质量的 ⑦甲、乙两个实验中都可以通过反复推拉注射器使装置内的氧气尽可能充分反应 A．①④⑤⑦ B．②③⑤⑥ C．①②③⑤ D．①②④⑤ 3．学习完测定空气中氧气的含量后，同学们对课本实验进行了改进： （已知：白磷和红磷都能在空气中燃烧生成五氧化二磷） （1）如图1，红磷在瓶中燃烧产生大量 　 　，燃烧停止并冷却至室温后打开弹簧夹，可以观察到水倒流入集气瓶约占空气体积的，写出该反应的化学方程式 　 　。通过该实验现象，还能判断出剩余气体的物理性质是 　 　溶于水。 （2）图2装置中，打开止水夹之前，气球的大小变化是 　 　。 （3）图3装置中，若白磷量不足，活塞最终停在刻度线 　 　（填序号）。 A．4处 B．5处 C．4～5之间 D．3～4之间 （4）图4装置中，集气瓶中空气的体积为200mL，若装置漏气，测定结果会 　 　（填“偏大”或“偏小”或“无影响”）。改进后，实验结束时流入集气瓶的水的体积为43mL，则测得的空气中氧气的体积分数为 　 　。 （5）利用图二中的传感器可以实时监测实验过程中装置内的压强、温度和氧气浓度，得到3条曲线，变化趋势如图6所示。 X曲线表示 　 　（选填“温度”或“氧气浓度”）变化趋势。压强曲线中，BC段气压变化的原因是 　 　。 4．人类对空气成分的探究经历了艰辛的过程。 （1）18世纪拉瓦锡为研究空气成分，用如图1所示装置持续加热12天，直到曲颈甑中红色粉末不再增加，图2是仿照拉瓦锡钟罩实验原理设计的装置。 ①红色粉末氧化汞的化学式是 　 　。 ②图2实验时，红磷燃烧的符号表达式是 　 。如果没有弹簧夹，实验结果会 　 　（填“偏大”“偏小”或“不变”），原因是 　 　。 （2）现代利用数字化技术对“空气中氧气体积分数的测定”进行了再探究（如图3），得到的数据曲线如图4所示。 ①实验前集气瓶中的水为10mL，若集气瓶的容积为100mL（燃烧匙、红磷所占体积忽略不计），实验结束后理论上集气瓶中水的体积约为 　 　mL。 ②图4中X曲线表示的是 　 　（填“温度”或“氧气浓度”）变化曲线。 ③图4压强曲线中，BC段气压变化的原因是 　 　；CD段气压变化的原因是 　 　；导致DE段气压变化的实验操作是 　 　。 ◆拔高2 物质在氧气中燃烧 1．下面是兴趣小组进行的有关氧气性质的探究实验。 （1）用图1所示装置探究木炭在空气中的燃烧，得到的数据如图2所示。 ①（2分）木炭燃烧的文字表达式为　 　 。 ②结合图2分析，能证明木炭燃烧时氧气参与反应的依据是　 　 。 （2）图3是铁丝燃烧的改进实验。实验步骤及现象如下： 步骤一：将加热至红热的铁丝伸入盛有过氧化氢溶液的集气瓶中，铁丝不燃烧。 步骤二：向集气瓶中加入少量二氧化锰，瓶中产生大量气泡，将铁丝再次加热至红热后伸入集气瓶中，观察到铁丝剧烈燃烧，　 　 。对比步骤一和步骤二，说明影响铁丝燃烧剧烈程度的因素是　 。 （3）氧气性质再探究 ①将带火星木条伸入纯氧中，可观察到的现象是　 　 。 ②若氧气不纯，带火星的木条是否复燃？为了验证这一问题，同学们进行了表中的相关实验。 实验编号 甲 乙 丙 氧气的体积分数 20% 30% 40% 带火星木条的状况 无变化 微亮 复燃 【结论】从表中数据可知，当氧气的体积分数达到40%时带火星的木条即可复燃。 【交流讨论】同学们认为实验　 　 （填“甲”或“乙”或“丙”）没有必要做也能得出上述结论，理由是　 　 。 解题技巧 物质 反应现象 化学方程式（表达式） 磷 产生大量白烟、放热 木炭 ①木炭在空气中燃烧时持续红热，无烟无焰；木炭在氧气中剧烈燃烧，并发出白光；②放热、生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 硫 ①在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰 ②放热、生成有刺激性气味的气体 氢气 ①纯净的氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰 ②放热、生成能使无水硫酸铜变蓝的液体 铁 铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体 铝 铝在氧气中燃烧，发出耀眼的白光，放热，生成白色固体 铝在空气中与氧气反应，表面形成致密的氧化膜 镁 镁在空气中燃烧，发出耀眼的白光、放热、生成白色粉末 铜 红色的固体逐渐变成黑色 汞 银白色液体逐渐变成红色 一氧化碳 产生蓝色火焰，放热，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 2．某化学兴趣小组做的“铁丝在氧气中燃烧”实验，通过测量得到下图数据。下列说法正确的是（　　） A．瓶中放少量水，用于吸收有毒物质 B．开始采集数据时，瓶内不是纯净的O2 C．铁丝停止燃烧是因为瓶内O2被耗尽 D．铁丝在O2中燃烧的现象为生成黑色Fe3O4 3．某同学发现，在实验室做“铁丝在氧气中燃烧”的实验时，。有些同学的实验现象不明显，围绕这一现象，在老师的指导下，同学们进行了一系列的探究活动： （1）活动一：铁丝缠绕成螺旋状的作用？ 【实验内容】取3根材质、大小相同的铁丝，将一根拉直，另两根绕成宽窄不同的螺旋状，进行如图所示实验。 【实验现象】铁丝均能燃烧，剧烈程度不同。Ⅱ最剧烈，其次是Ⅲ，较弱是Ⅰ。 【实验分析】铁丝在氧气中能不能燃烧，与将铁丝缠绕成螺旋状 　 　（填“有”或“无”）关。 【实验结论】将铁丝缠绕成螺旋状的作用是 　 　。 活动二：铁丝燃烧产生火星四射的原因？ 【查阅资料】日常生活中的铁制品都含有少量的碳杂质。 【实验内容】取长短相同、直径均为0.38mm、含碳量不同的4根铁丝分别在足量的氧气中燃烧。 【实验现象】 含碳量不同的铁丝 纯铁丝 含碳0.05%的铁丝 含碳0.2%的铁丝 含碳0.6%的铁丝 燃烧时的现象 无火星四射，熔断 剧烈燃烧，极少火星 剧烈燃烧，少量火星 未记录 【实验分析】 （2）推测表中“未记录”部分的内容可能是 　 。 （3）铁丝在氧气中燃烧的文字表达式为 　 　。 【实验结论】 （4）通过以上实验，说明铁丝燃烧产生火星四射的现象，可能与 　 　有关。 【反思与评价】 （5）如图是同学们进行“铁丝在氧气中燃烧”实验时的几种操作方式，其中更能提高实验成功率的方式是 　 　（填字母序号）。 （6）同学们认为铁丝燃烧的现象还与氧气的浓度有关，所以想收集不同浓度的氧气进行相关实验，若用排水法收集一瓶体积分数为60%的氧气，预先应向250mL的集气瓶中加水，水的体积约为 　 　mL。（提示：空气中氧气的体积分数约为） ◆拔高3 实验室制取氧气操作正误的判断 1．氧气是人类活动必需物质之一，下列与实验室制取氧气有关装置或操作错误的是（　　） A．分解过氧化氢制取 B．加热氯酸钾制取 C．干燥 D．验满 解题技巧 1. 药品要平铺在试管底部，均匀受热。 2. 试管口要略向下倾抖，防止冷凝水倒流回试管底部，使试管炸裂。 3. 铁架台上的铁夹要夹在试管的中上部（或距离管口1/3处）。 4. 试管内的导管稍伸出橡皮塞即可，便于气体导出。 5. 集气瓶充满水后倒放入水槽中（瓶口要在水面下）。 6. 加热时要先使试管均匀受热，然后用酒精灯外焰对准药品所在部位加热。 7. 用排水法收集气体时，应注意当气泡连续均匀冒出时再收集，否则收集的气体中混有空气，当集气瓶口较大气泡冒出时，证明已收集满…… 2．实验室制取氧气的过程，大致可以分以下几步，其中正确的是（　　） ①点燃酒精灯给试管加热 ②熄灭酒精灯 ③检验装置的气密性 ④将药品装入试管并固定装置 ⑤用排水法收集气体 ⑥将导气管从水槽中移出． A．③④①⑤②⑥ B．③④①⑤⑥② C．④①③⑤②⑥ D．④①③⑤⑥② 3．实验室用KMnO4制取并用排水集气法收集较纯净的O2。下列实验操作的先后顺序合理的是（　　） A．检查装置气密性时，先用手握住试管，再将导管的一端伸入水中 B．先向试管中加入KMnO4固体，再检查装置气密性 C．实验时，先将导管伸入集气瓶中，再点燃酒精灯 D．气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯 4．实验室用高锰酸钾制取氧气时，下列做法错误的是（　　） A．在试管口放一团棉花，防止粉末状物质进入导管 B．导管口开始有气泡放出时不要立即收集，以免收集到的气体不纯 C．用高锰酸钾制取所需氧气后，要先熄灭酒精灯，然后再把导管移出水面，防止水槽中的水沿导管倒吸，使试管骤冷破裂 D．将收集满氧气的集气瓶正放在桌面上 ◆拔高4 实验室制取氧气的综合考查 1．根据氧气的制取和性质实验，回答下列问题。 （1）若用装置A加热KMnO4制取O2，图中a处需补充仪器的名称是 　 　 。 （2）若实验室用装置B制取O2，反应的化学方程式是 　 。 （3）上图中仪器b既有燃烧匙的作用，又有 　 　 的作用。 （4）点燃石英玻璃燃烧匙中的硫粉立即伸入装置C中，产生淡蓝色火焰，然后通入O2，产生明亮的蓝紫色火焰。对比通入O2前后的现象，可得出硫燃烧的剧烈程度与 　 　 有关。 （5）装置C中气球的作用是 　 　 。 解题技巧 1．主要实验步骤：（1）查：组装仪器，检查装置的气密性；（2）装：把药品装入试管内，平铺在试管底部，管口塞一小团棉花，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口；（3）定：用铁夹夹持试管，并固定在铁架台上；（4）点：点燃酒精灯加热（记得先预热，防止试管受热不均破裂）；（5）收：用排水法收集氧气；（6）移：实验完毕，先把导气管从水槽中移出水面（防止水倒吸回热的试管，使试管炸裂）；（7）熄：熄灭酒精灯。可简记为：“茶庄定点收利息”（每个字代表一个步骤：①查②装③定④点⑤收⑥移⑦熄）。 2．验满方法（1）用排水法收集：当观察到集气瓶中的水排完，集气瓶口有大量气泡冒出时，证明已收集满。（2）用向上排空气法收集：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已收集满。 3．放置方法：正放在桌子上，并盖上毛玻璃片。 2．小雅同学想在实验课利用下列仪器来完成高锰酸钾制取氧气以及氧气的性质实验，请回答下列问题： （1）仪器①的名称是 　 　 。 （2）用装置C来收集氧气说明氧气具有 　 　 的物理性质。 （3）用装置D排空气法收集氧气，进气口为 　 　 （填“m”或“n”）端。 （4）做细铁丝在氧气中燃烧的实验时，集气瓶中留少量水的目的是：　 　 。 3．根据如图装置完成制取氧气及其性质实验 （1）利用A装置制取氧气的化学方程式为 　 　，该装置具备的优点是 　 。 （2）为收集较纯的氧气，需先排尽装置A内的空气，应对弹簧夹的操作是 　 　（填“打开a，关闭b”或“关闭a，打开b”或“关闭a，关闭b”）；再次调节弹簧夹，用装置B收集氧气。 （3）待装置B集满氧气后，将燃烧着的硫迅速放入装置B中，塞紧胶塞。此时，装置B的现象是 　 　。 （4）装置C的作用是 　 　。 4．Ⅰ.氧气的实验室制取与性质 （1）A中用于固定和支持的仪器是 　 　 。 （2）以过氧化氢溶液制备并收集纯度高的氧气，要求氧气的流速稳定，选择的装置组合为 　 　 。化学方程式为 　 　 。 （3）通过实验一对比可以得出的实验结论是 　 　 。关于实验一说法正确的是 　 　 （填字母）。 A.硫在空气中燃烧产生蓝紫色火焰 B.实验过程中液体的pH变小 C.实验应在通风橱中进行 Ⅱ.气割枪结构研究 查阅资料：乙炔（C2H2）是一种可燃性气体，充分燃烧时产生蓝色火焰。 （4）乙炔充分燃烧的化学方程式为 　 　 。 （5）点燃气割枪，火焰颜色为红色并产生黑烟，黑烟的主要成分为 　 　 。分析上图，调节气割枪为蓝色火焰的方法是 　 。 ◆拔高5化合反应、氧化反应与分解反应 1．下列反应是氧化反应不是化合反应的是（　　） A．蜡烛+氧气二氧化碳+水 B．氧化钙+水→氢氧化钙 C．铁+氧气四氧化三铁 D．硫+氧气二氧化硫 解题技巧 1．氧化反应：物质跟氧发生的反应叫氧化反应。氧化物：由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物叫做氧化物。氧化反应包括剧烈氧化和缓慢氧化。剧烈氧化会发光、放热，如燃烧、爆炸；缓慢氧化放热较少，但不会发光，如动植物呼吸、食物的腐败、酒和醋的酿造、农家肥料的腐熟等。 2．化合反应：由两种或两种以上物质生成一种新物质的反应。（1）它属于基本反应类型；（2）特点：多变一；（3）表示式： 3．化合反应与氧化反应的关系（1）化合反应不一定是氧化反应，氧化反应也不一定是化合反应； （2）有氧气参加的化合发应，同时也一定是一个氧化反应。 2．下列反应属于化合反应的是（　　） A．氧化汞汞+氧气 B．酒精+氧气二氧化碳+水 C．红磷+氧气五氧化二磷 D．石蜡+氧气二氧化碳+水 3．下列化学反应中，是氧化反应而不是化合反应的是（　　） A．氢气+氧气 水 B．一氧化碳+氧气 二氧化碳 C．过氧化氢 水+氧气 D．石蜡+氧气二氧化碳+水 4．下列反应属于分解反应的是（　　） A．碱式碳酸铜氧化铜+二氧化碳+水 B．二氧化碳+水→碳酸 C．酒精+氧气二氧化碳+水 D．一氧化碳+氧气二氧化碳 5．符合如图中C部分的化学反应的文字表达式是（　　） A．氢气+氧气水 B．石蜡+氧气水+二氧化碳 C．二氧化碳+水→碳酸 D．氢气+氧化铜铜+水 ◆拔高6 有关催化剂的实验探究 1．学习了MnO2对过氧化氢有催化作用的知识后。小鑫同学想：氧化铜（CuO）能否起到类似MnO2的催化作用呢？于是进行了如下探究。 【作出猜想】 猜想Ⅰ.CuO不是催化剂，也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变； 猜想Ⅱ.CuO参与反应产生O2，反应前后质量和化学性质发生了改变； 猜想Ⅲ.CuO是反应的催化剂，反应前后质量和化学性质 　 　。 【进行实验】用天平称量0.2gCuO，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验： （1）填写如表： 步骤③现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 结论 　 　，带火星的木条复燃 　 猜想溶液中有气泡冒出 　 　 猜想Ⅰ、Ⅱ不成立，猜想Ⅲ成立 （2）步骤 　 　（填序号）的对比能证明CuO能加快过氧化氢溶液分解的速率。 （3）步骤⑦的目的是 　 　。 （4）过氧化氢能被CuO催化分解生成氧气的符号表达式为 　 　。 【拓展】过氧化氢溶液完全分解后得到的液体是 　 　（填“纯净物”或“混合物”）。 解题技巧 催化剂的特点概括起来说有三个：（1）“一变，两不变”，即能改变化学反应的速率，而本身的质量和化学性质不变。（2）“针对性”，即催化剂针对某个化学反应来说，才有意义。 （3）“多样性”，即某个化学反应的催化剂可能有多种。如，在过氧化氢分解的反应中，二氧化锰、红砖粉末、土豆片、沸石、硫酸铜溶液等都可作催化剂。而催化作用是指催化剂在化学反应中所起作用（即能改变化学反应的速率）。它包括加快和减慢化学反应的速率两种情况。 2．兴趣小组用图甲所示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10mL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。 （1）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 　 。 （2）从曲线a、b的变化可以看出，过氧化氢分解的反应是 　 　 （填“放热”或“吸热”）反应，加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是 　 s（填“30”“65”或“120”）。 （3）曲线a、b最终达到相同的压强，说明 　 　 。 3．探究“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”。 （1）实验方法：①向图1试管中加入5mL5%的过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。②向图2试管内加入少量二氧化锰，把带火星木条伸入试管，观察现象。③待试管中没有现象发生时，重复进行①的实验操作，观察现象。 （2）实验原理：图2中发生反应的化学方程式为 　 　。 （3）实验现象：图1中带火星木条不复燃。图3中的现象为 　 　。 （4）实验结论：二氧化锰可使过氧化氢分解的速率 　 　。 【问题与思考】 （1）研究表明，二氧化锰是该反应的催化剂，它在反应前后的化学性质有无变化？ （2）常温下，图1试管内也产生了氧气，但带火星木条不能复燃的原因可能是什么？ 4．某兴趣小组的同学设计实验探究红砖粉对过氧化氢溶液分解反应能否起催化作用： 、B试管中均盛等体积等浓度的过氧化氢溶液； 向A中加入1克红砖粉，分别将带火星的木条放置在A、B试管口，A管口木条复燃，B管口木条不复燃； 反应结束后，将A中混合物过滤、洗涤、烘干得到滤渣； 观察滤渣的颜色和状态； 称量滤渣的质量为1克； 将滤渣加入到B试管中，伸入带火星木条，木条复燃。 请回答： （1）在探究过程中做的是 实验。 （2）通过实验你得出的结论是： 。 （3）设计实验的目的是： 。 （4）若省掉步骤能否达到实验目的？ 你的理由是 ；若省掉步骤能否到达实验目的？ 你的理由是 。 5．实验室可用氧化铜粉末催化双氧水制取氧气｡下面探究氧化铜的用量对反应速率是否有影响｡实验装置如图 1所示｡ 实验记录：每次用30mL浓度为5%的过氧化氢溶液，采用不同质量的氧化铜粉末做催化剂进行实验，测定相关数据记录于下表中，回答下列问题｡ 过氧化氢体积（mL） 过氧化氢浓度 CuO质量（g） 待测数据（mL） Ⅰ 30 5% 0.1 Ⅱ 30 5% 0.2 Ⅲ 30 5% 0.3 （1）上述实验应该测定的“待测数据（mL）”可能是 ｡本实验中，图1的方框内收集装置应选用图 2中的 （填序号）｡ （2）三次实验均用 30mL5%的过氧化氢溶液的目的是 ｡ （3）若第Ⅱ次实验比第Ⅲ次实验的“待测数据” （填“大”或“小”），说明催化剂的用量越多，反应越快｡ （4）若要完全证明氧化铜是该反应的催化剂，还要证明氧化铜在反应前后 和 不改变｡ / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二单元 空气和氧气 ◆突破1 拉瓦锡测空气中氧气的含量 1．B 2．D 3．C 4．【答案】（1）化学 （2）加热时间足够长，将密闭装置中的氧气几乎耗尽 五分之四 （3） ◆突破2 空气中氧气含量的测定实验 1．C 2．C 3．A 4．【答案】（1）检查装置气密性 （2）防止红磷燃烧放热使装置内压强增大，造成气体外逸 （3） 产生大量白烟，放出热量 红磷+氧气五氧化二磷 （4）红磷燃烧消耗装置内氧气，使集气瓶内压强减小，在大气压的作用下，烧杯中的水被吸入集气瓶中 （5）难溶于水 5．【答案】（1）B； （2）A； （3）吸收生成物，防止污染空气；吸收热量，降低温度； （4）红磷燃烧放热，气体膨胀，压强增大，完全反应后温度降低，氧气消耗，压强减小； （5）；难溶于水；不能燃烧，不支持燃烧。 ◆突破3 空气中主要成分 1．A 2．A 3．B 4．D 5．C ◆突破4 空气中的各主要成分的用途 1．B 2．B 3．C 4．A 5．D ◆突破5 混合物与纯净物 1．D 2．C 3．D 4．C 5．D ◆突破6 空气的污染 1．A 2．D 3．C 4．A 5．【答案】（1）二级；（2）二氧化碳不属于空气污染物；（3）积极植树造林。 ◆突破7 大气环境保护 1．D 2．A 3．B 4．C 5．C ◆突破8 氧气的性质 1．B 2．B 3．A 4．D 5．D ◆突破9 与氧气反应现象 1．D 2．B 3．C 4．A 5．C ◆突破10氧气的用途 1．C 2．B 3．C 4．D 5．A ◆突破11 高锰酸钾实验室制氧气 1．B 2．D 3．【答案】（1）铁架台； （2）； （3）收集的氧气比较纯净或便于观察气体收集进度； （4）复燃。 4．【答案】（1）酒精灯；（2）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；A； （3）导管口刚有气泡冒出就开始收集、收集氧气前集气瓶未装满水（答案不唯一）。 5．【答案】（1）铁架台； （2）高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气；防止冷凝水倒流，使试管炸裂； （3）b；（4）二氧化锰；催化；能。 ◆突破12 过氧化氢实验室制氧气 1．A 2．C 3．【答案】（1）试管 （2）B （3）气泡连续均匀冒出 (4)将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则说明氧气已收集满 4．【答案】（1）锥形瓶；（2）能控制反应速率； （3）将带火星的木条放在②端管口，若木条复燃，则已集满；（4）AF。 5．【答案】（1）2H2O22H2O+O2↑；A； （2）玻璃棒；（3）D；排水；（4）复燃；黑。 ◆突破13 制取氧气实验的图像 1．C 2．A 3．C 4．B 5．D ◆突破14 催化剂及催化作用 1．A 2．AB 3．C 4．B ◆拔高1 空气中氧气含量测定的实验拓展 1．【答案】（1）体积。（2）15%。（3）装置二。（4）B。（5）产生大量白烟，放出热量。 （6）右； 。 2．A 3．【答案】（1）白烟；4P+5O22P2O5；难；（2）先变大后变小；（3）C；（4）偏小；21.5%； （5）温度；红磷燃烧放热，装置中的温度升高 4．【答案】（1）①HgO； ②P+O2P2O5；偏大；红磷燃烧放热，使部分气体受热膨胀逸出，导致进入瓶内的水量增多，导致测量结果偏大； （2）①28；②温度； ③红磷燃烧放热，导致瓶内温度升高，气体膨胀，压强变大；红磷燃烧消耗瓶内氧气且温度逐渐降至室温，气体体积逐渐减小，压强减小；打开弹簧夹。 ◆拔高2 物质在氧气中燃烧 1．【答案】（1）①碳+氧气二氧化碳；②氧气的体积分数变小； （2）火星四射，生成黑色固体，放出大量的热；氧气的浓度； （3）①木条复燃； ②甲；空气中氧气的体积分数为21%，带火星的木条在空气中不能复燃，所以实验甲没有必要。 2．B 3．【答案】（1）无；增大铁丝的受热面积，增大铁丝与氧气的接触面积，使反应充分； （2）剧烈燃烧，火星四射；（3）铁+氧气四氧化三铁； （4）碳含量；（5）A；（6）125 ◆拔高3 实验室制取氧气操作正误的判断 1．B 2．B 3．D 4．C ◆拔高4 实验室制取氧气的综合考查 1．【答案】（1）酒精灯；（2）；（3）导气；（4）氧气浓度； （5）密封和平衡气压。 2．【答案】（1）酒精灯；（2）不易溶于水；（3）m；（4）防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶底部。 3．【答案】（1）2H2O22H2O+O2↑；能控制反应速率；（2）打开a，关闭b； （3）产生明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体； （4）吸收生成的SO2，防止污染空气。 4．【答案】（1）铁架台；（2）CF；2H2O22H2O+O2↑；（3）氧气含量越高，燃烧越剧烈；BC； （4）2C2H2+5O24CO2+2H2O；（5）炭黑；调节氧气阀，增大氧气的量。 ◆拔高5 化合反应、氧化反应与分解反应 1．A 2．C 3．D 4．A 5.A ◆拔高6 有关催化剂的实验探究 1．【答案】【作出猜想】不变。 【进行实验】（1）产生大量气泡；0.2g；带火星的木条复燃。（2）①③。 （3）验证反应前后氧化铜化学性质是否改变。 （4）H2O2H2O+O2。 【拓展】纯净物。 2．【答案】（1）猪肝块； （2）放热；30； （3）催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的质量（合理即可）。 3．【答案】（2）2H2O22H2O+O2↑； （3）带火星的木条复燃；（4）加快 【问题与思考】（1）无；（2）常温下，过氧化氢分解速率太慢，产生的氧气太少 4．【答案】（1）对比 （2）红砖粉能够加快过氧化氢的分解速率 （3）验证红砖粉的化学性质没有改变 （4）能 不需要探究红砖粉的颜色、状态在化学反应前后是否改变 不能 不能验证红砖粉在化学反应前后的质量是否改变 5.【答案】（1）相同时间内收集到的氧气（或排出水）的体积 c （2）控制变量 （3）小 （4）质量 化学性质 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二单元 空气和氧气 题型导航 知识突破练 突破1 拉瓦锡测空气中氧气的含量 突破2 空气中氧气含量的测定实验 突破3空气中主要成分 突破4 空气中的各主要成分的用途 突破5 混合物与纯净物 突破6 空气的污染 突破7 大气环境保护 突破8 氧气的性质 突破9 与氧气反应现象 突破10 氧气的用途 突破11 高锰酸钾实验室制氧气 突破12 过氧化氢实验室制氧气 突破13 制取氧气实验的图像 突破14 催化剂及催化作用 培优拔高练 拔高1 空气中氧气含量测定的实验拓展 拔高2物质在氧气中燃烧 拔高3 实验室制取氧气操作正误的判断 拔高4 实验室制取氧气的综合考查 拔高5化合反应、氧化反应与分解反应 拔高6 有关催化剂的实验探究 ◆突破1 拉瓦锡测空气中氧气的含量 1．关于拉瓦锡研究空气成分实验的表述，存在科学性错误的是（　　） A．实验中汞需要足量 B．曲颈甑中的汞可以换成硫粉 C．曲颈甑中汞的作用是消耗氧气 D．钟罩内液面上升推测钟罩内气体压强减小 【答案】B 【解析】A、实验中汞需要足量，这样才能将曲颈甑和钟罩内空气中的氧气完全消耗掉，从而准确测定空气成分，故选项A表述正确； B、曲颈甑中的汞不能换成硫粉，硫粉在空气中燃烧生成二氧化硫气体，装置内气体压强变化不明显，无法准确测定空气中氧气的含量，故选项B表述错误； C、曲颈甑中汞在加热条件下与氧气反应生成氧化汞，其作用是消耗氧气，故选项C表述正确； D、钟罩内液面上升，是因为氧气被消耗，钟罩内气体减少，压强减小，在外界大气压作用下，液面上升，故选项D表述正确。故选：B。 2．拉瓦锡利用如图实验研究空气成分，下列说法合理的是（　　） A．汞槽和曲颈甑中汞的作用都是消耗氧气 B．曲颈甑中的汞量过少不影响测定结果 C．结束加热后不需冷却，立即测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度 D．实验结束后，发现曲颈甑中剩余气体不支持燃烧，说明空气为混合物 【答案】D 【解析】A、曲颈甑中汞在加热条件下与氧气反应生成氧化汞，汞槽中汞的作用是形成液封，说法错误，不符合题意； B、曲颈甑中的汞量过少，则曲颈甑中的氧气不能完全反应，从而影响测定结果，说法错误，不符合题意； C、结束加热后不冷却，立即测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度，此时剩余气体在受热状态下，处于膨胀状态，会使测定结果偏小，应在冷却至室温后再测定，说法错误，不符合题意； D、实验结束后，发现曲颈甑中剩余气体不支持燃烧，说明空气中至少存在两种物质，进一步说明空气为混合物，说法正确，符合题意。故选：D。 3．拉瓦锡利用汞与氧气的反应研究空气的成分，所用的装置如图。下列分析不合理的是（　　） A．实验前需检查装置气密性 B．曲颈甑中汞的用量可能会影响实验结果 C．装置内两处容器中汞的作用均是消耗氧气 D．反应结束后需关闭火炉冷却至室温，再测量容器中气体的减少量 【答案】C 【解析】A、实验前需检查装置气密性，以防止装置漏气影响实验结果，该选项正确； B、曲颈甑中汞的用量可能会影响实验结果，例如汞不足会导致氧气不能完全反应，该选项正确； C、曲颈甑中汞的作用是消耗氧气，汞槽中汞的作用是形成密封装置，该选项不正确； D、反应结束后需关闭火炉冷却至室温，再测量容器中气体的减少量，该选项正确。故选：C。 4．下图是拉瓦锡测定空气成分的实验。他将汞放在密闭容器里连续加热12天，得到红色粉末（HgO），他又把红色粉末放在另外容器里加强热，最终得出了空气成分的结论。 （1）若用煤块作火炉燃料，是利用该物质的 （选填“物理”或“化学”）性。 （2）连续加热12天的目的是 ，剩余气体约占原气体总体积的 。 （3）将红色粉末加强热可生成初始物质，该反应的符号表达为 。 【答案】（1）化学 （2）加热时间足够长，将密闭装置中的氧气几乎耗尽 五分之四 （3） 【解析】（1）煤块作火炉燃料，生成别的物质，释放热量，是一个化学过程，是利用了物质的化学性。 （2）连续加热12天的目的是加热时间足够长，能将密闭装置中的氧气几乎耗尽，容器内气体体积减少了约五分之一，剩余气体约占原气体总体积的五分之四。 （3）将红色粉末加强热可生成初始物质，其反应为氧化汞受热分解为汞和氧气，符号表达式为。 ◆突破2 空气中氧气含量的测定实验 1．测定空气里氧气含量的装置图如图，有关此实验的结论与分析错误的是（　　） A．此实验证明，氧气约占空气体积的 B．此实验要求，反应后集气瓶内剩余的气体，既不易溶于水，也不支持燃烧 C．该实验中的红磷还可以用硫来代替 D．如果红磷量不足可能导致测定的数值偏低 【答案】C 【解析】A、最终水进入集气瓶至1刻度处，说明氧气约占空气总体积的五分之一，该选项正确。 B、此实验要求，反应后集气瓶内剩余的气体，既不易溶于水，也不支持燃烧，该选项正确。 C、硫燃烧生成二氧化硫，瓶内气压无明显变化，不能测定氧气含量，该选项不正确。 D、红磷不足，导致氧气不能完全反应，进一步导致实验结果偏小，该选项正确。故选：C。 2．某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示，下列判断正确的是（　　） A．a点时容器内氮气体积分数为85% B．容器内物质总质量：b点＞c点 C．氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度 D．此实验测得空气中氧气的质量分数为18% 【答案】C 【解析】A、由图示可知，a点时容器内氧气的体积分数为15%，但氮气体积分数应小于85%，因为空气中还含有二氧化碳、稀有气体等，故选项说法错误。 B、由质量守恒定律，反应前后物质的总质量不变，容器内物质总质量：b点＝c点，故选项说法错误。 C、最终氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度，故选项说法正确。 D、此实验可测得空气中氧气的体积分数，而不是质量分数，故选项说法错误。故选：C。 3．某学习小组同学设计了如图装置进行实验，夹紧弹簧夹，将足量的红磷和木炭分别点燃后放入甲、乙两个集气瓶中，待反应结束恢复至室温后，再打开弹簧夹。下列有关叙述正确的是（　　） A．点燃后应将红磷和木炭迅速伸入集气瓶中 B．为防止空气污染，两个集气瓶中均应盛放适量水 C．实验结束恢复至室温后，两个集气瓶中的实验现象相同 D．该实验证明，测定空气中氧气含量时可用木炭代替红磷 【答案】A 【解析】A、点燃红磷和木炭后迅速放入集气瓶，防止燃烧放热使集气瓶中的空气受热逸出，从而导致实验结果不准确，故A正确； B、甲集气瓶中盛放适量的水是为了吸收白烟和热量，而木炭在集气瓶中燃烧生成的二氧化碳，能溶于水，可能会产生有毒的一氧化碳，但一氧化碳难溶于水，故B错误； C、恢复至室温两个集气瓶中的现象也不一样。因为虽然二者都消耗了等体积的氧气，但乙中木炭燃烧产生了二氧化碳、一氧化碳等气体，又填充了消耗的氧气的体积。气压不同，导致吸进集气瓶的水量不同，故C错误； D、该实验证明测定空气中的氧气含量时不能用木炭代替红磷，故D错误。故选：A。 4．如图是小组同学测定空气中氧气含量的实验装置，回答下列问题。 （1）为提高实验结果的准确性，加入试剂之前，应进行的操作是 。 （2）点燃红磷前，需要用弹簧夹夹紧乳胶管，原因是 。 （3）实验中红磷燃烧的现象是 ，发生反应的文字表达式为 。 （4）待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，可以看到烧杯中的水被吸入集气瓶中，原因是 。 （5）该实验能得出氮气具有的一条物理性质是 。 【答案】（1）检查装置气密性 （2）防止红磷燃烧放热使装置内压强增大，造成气体外逸 （3） 产生大量白烟，放出热量 红磷+氧气五氧化二磷 （4）红磷燃烧消耗装置内氧气，使集气瓶内压强减小，在大气压的作用下，烧杯中的水被吸入集气瓶中 （5）难溶于水 【解析】（1）该实验有气体参与反应，故为提高实验结果的准确性，加入试剂之前，应进行的操作是检查装置气密性； （2）用弹簧夹夹紧乳胶管是为了防止红磷燃烧放热使装置内压强增大，造成气体外逸； （3）红磷燃烧产生大量白烟，放出热量，红磷和氧气燃烧生成五氧化二磷，文字表达式为：红磷+氧气五氧化二磷； （4）红磷燃烧消耗装置内氧气，使集气瓶内压强减小，在大气压的作用下，烧杯中的水被吸入集气瓶中； （5）红磷燃烧消耗氧气后，水倒吸进集气瓶中，约占瓶内五分之一，水不再继续进入，说明氮气难溶于水。 5．某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究： （1）讨论后同学们认为，选择的试剂既要能消耗氧气，又不会跟空气中的其它成分反应，而且生成物为固体。他们应该选择　 　 （填字母序号）。 A．蜡烛 B．红磷 C．硫粉 （2）小组同学设计了如图1的两套装置，你认为合理的是　 　 （填字母序号）。 （3）实验前在广口瓶中加适量水的作用是　 。 （4）使用压强传感器对实验过程进行监测，压强随时间变化曲线如图2。装置内压强先上升后下降的原因是　 　 。 （5）通过对实验结果的交流，得出结论：氧气约占空气体积的　 ，通过实验还可以推断集气瓶中剩余气体的性质是　 　 ，　 　 。 【答案】（1）B； （2）A； （3）吸收生成物，防止污染空气；吸收热量，降低温度； （4）红磷燃烧放热，气体膨胀，压强增大，完全反应后温度降低，氧气消耗，压强减小； （5）；难溶于水；不能燃烧，不支持燃烧。 【解析】（1）A、蜡烛燃烧后生成二氧化碳和水，不符合题意； B、红磷燃烧后生成物是固体五氧化二磷，符合题意； C、硫燃烧后生成的是二氧化硫气体，不符合题意； （2）氧气密度比空气略大，为了完全消耗氧气应将燃烧匙伸到集气瓶的底部，如图故选：A； （3）五氧化二磷属于空气污染物，且能溶于水，故其一是吸收五氧化二磷，防止污染空气；又因为该反应为放热反应，水能很好吸收热量； （4）集气瓶中压强先上升后下降的原因：红磷燃烧放热，气体膨胀，压强增大，完全反应后温度降低，氧气消耗，压强减小； （5）空气中氧气约占空气体积的五分之一，通过实验还可以推断集气瓶中剩余气体的性质是难溶于水，不能燃烧，不支持燃烧。 ◆突破3空气中主要成分 1．（2026•吉林·中考真题）吉林省有“大豆之乡”的美誉。大豆的根瘤菌固氮需要空气中含量最多的气体是（　　） A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳 【答案】A 【解析】A．氮气约占空气体积的78%，是空气中含量最多的气体，且大豆根瘤菌固氮正是将空气中的氮气转化为植物可吸收的含氮化合物，故A正确； B．氧气约占空气体积的21%，不是空气中含量最多的气体，故B错误； C．稀有气体约占空气体积的0.94%，不是空气中含量最多的气体，故C错误； D．二氧化碳约占空气体积的0.03%，不是空气中含量最多的气体，故D错误；故选：A。 2．下列有关氮气的说法不正确的是（　　） A．氮气的化学性质比较活泼 B．可用排水法收集氮气 C．氮气不能支持燃烧 D．液氮可用于医疗冷冻治疗 【答案】A 【解析】A、氮气的化学性质很稳定，故A说法不正确； B、氮气难溶于水，可以用排水法收集，故B说法正确； B、氮气不支持燃烧，故C说法正确； D、液氮可用于医疗冷冻治疗，故D说法正确。 故选：A。 3．中国空间站“天宫”的空气成分和大气成分相似，其中含量较多且能供给呼吸的是（　　） A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳 【答案】B 【解析】A、氮气的用途是：制造氮肥、氮气充入食品包装袋内可以防腐、液态氮可以做制冷剂，氮气不能供给呼吸；故选项错误； B、氧气大约占空气体积的21%，含量较多，且能供给生物呼吸；故选项正确； C、稀有气体的用途是：做各种电光源、作保护气等；稀有气体不能供给呼吸；故选项错误； D、二氧化碳含量较少，也不能供给呼吸；故选项错误；故选：B。 4．空气是人类生产活动的重要资源。下列有关空气成分的说法正确的是（　　） A．氧气占空气的质量分数约为21% B．氮气不与任何物质发生化学反应 C．二氧化碳是空气污染物 D．稀有气体可制成多种用途的电光源 【答案】D 【解析】A.氧气占空气体积分数约为21%，而不是质量分数，故A错误； B.氮气的化学性质不活泼，但在一定条件下也能与某些物质发生化学反应，比如在高温、高压和催化剂条件下，氮气能与氢气反应生成氨气，故B错误； C.二氧化碳是空气的组成成分之一，虽然它会参与温室效应，但不属于空气污染物，空气污染物主要有二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物和臭氧等，故C错误； D.稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，所以可制成多种用途的电光源，如霓虹灯等，故D正确。 故选：D。 5．“人造空气”（20%以上的氧气，70%的氮气，控制二氧化碳的含量低于0.7%）帮助人类实现了“太空漫步”的梦想。下列关于“人造空气”和空气的说法正确的是（　　） A．“人造空气”是一种纯净物 B．燃着的木条放在“人造空气”中会立即熄灭 C．“人造空气”中氮气的体积分数小于空气中氮气的体积分数 D．空气中的氮气对人类呼吸没有任何作用，因此“人造空气”可只保留氧气 【答案】C 【解析】A、“人造空气”由20%以上的氧气、70%的氮气及控制含量的二氧化碳等多种气体混合而成，属于混合物，不是纯净物，故A错误； B、“人造空气”中含有20%以上的氧气，与空气中氧气含量接近，氧气的助燃性依然存在，燃着的木条在其中会继续燃烧，不会立即熄灭，故B错误； C、空气中氮气的体积分数约为78%，“人造空气”中氮气的体积分数为70%，70%＜78%，因此“人造空气”中氮气的体积分数小于空气中氮气的体积分数，故C正确； D、空气中的氮气虽不直接参与呼吸作用，但能稀释氧气的浓度，避免纯氧环境下人体发生氧中毒，同时维持肺泡的扩张状态，因此“人造空气”仍需要保留氮气，不能只保留氧气，故D错误；故选：C。 ◆突破4空气中的各主要成分的用途 1．（2026•湖南·中考真题）用空气泵向鱼池中鼓入空气，主要目的是补充能供给鱼呼吸的（　　） A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体 【答案】B 【解析】A.氮气化学性质比较稳定，通常情况下不易与其他物质发生反应，它不能供给呼吸，故A错误； B.氧气能供给呼吸，鱼在水中生存需要呼吸氧气，用空气泵向鱼池中鼓入空气，主要目的就是增加水中氧气的含量，满足鱼呼吸的需求，故B正确； C.二氧化碳不能供给呼吸，反而当水中二氧化碳含量过高时，可能会对鱼的生存产生不利影响，故C错误； D.稀有气体化学性质很不活泼，一般不与其他物质反应，也不能供给呼吸，故D错误；故选：B。 2．（2026•广西·中考真题）食品包装袋常充入氮气以延长食品保质期。这是因为氮气（　　） A．难溶于水 B．化学性质稳定 C．沸点较低 D．密度比空气小 【答案】B 【解析】A.氮气难溶于水，但食品包装充氮保鲜主要不是利用这一性质，而是利用氮气化学性质稳定，故A不符合题意； B.氮气的化学性质稳定，不易与食品中的成分发生反应，也能隔绝氧气，减缓食品氧化变质，因此食品包装袋常充入氮气以延长食品保质期，故B符合题意； C.氮气沸点较低与食品包装中常温充氮保鲜没有直接关系，故C不符合题意； D.氮气密度比空气小不是食品包装充氮保鲜的主要原因，故D不符合题意。故选：B。 3．空气是一种宝贵的资源，各成分都具有广泛的用途｡下列不属于稀有气体用途的是 A．制电光源 B．做保护气 C．制造氮肥 D．制冷冻机 【答案】C 【解析】A、稀有气体充入灯泡能发出不同颜色的光，可以制造多种用途电光源，正确； B、稀有气体化学性质稳定，可以用作保护气，正确； C、氮气中含有氮元素，可制造氮肥，属于氮气的用途，错误； D、稀有气体中的氦气可用于制造低温环境的氦冷冻机，正确。故选：C。 4．空气是我们每天都呼吸着的“生命气体”。下列有关空气的说法正确的是（　　） A．空气是人类宝贵的自然资源 B．空气中氧气约占总质量的21% C．分离液态空气制取氧气的过程属于化学变化 D．目前计入空气污染指数的有害气体包括二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等 【答案】A 【解析】A、空气有着重要的用途，是人类宝贵的自然资源，故选项说法正确。 B、空气中氧气约占总体积的21%，故选项说法错误。 C、分离液态空气制取氧气，利用的是液态氮和液态氧沸点的不同，没有新物质生成，属于物理变化，故选项说法错误。 D、目前计入空气污染指数的有害气体包括一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等，二氧化碳是空气的成分之一，不是计入空气污染指数的有害气体，故选项说法错误。故选：A。 5．下列有关物质的性质及相关用途的叙述，正确的是（　　） ①氧气易溶于水，使得鱼能在水中生存； ②氮气的化学性质不活泼，可用作粮食和食品仓库的保护气； ③氧气能支持燃烧，所以可用作火箭的高能燃料； ④由于稀有气体有惰性，所以常用作保护气。 A．①②③ B．①②④ C．①③ D．②④ 【答案】D 【解析】①氧气不易溶于水，所以题中“易溶于水”的描述是错误的； ②氮气化学性质不活泼，不能维持粮食、瓜果呼吸，常用作瓜果、粮食的保护气。此句描述是正确的； ③氧气化学性质比较活泼，能支持燃烧，但氧气不能燃烧，所以题中“用途火箭的高能燃料”的描述是对氧气的错误认识； ④稀有气体又称惰性气体，很难与其他物质反应，常用作金属焊接的保护气。此句描述属于正确描述。 故选：D。 ◆突破5混合物与纯净物 1．物质分类是一种化学观念，下列物质不属于纯净物的是（　　） A．液氮 B．冰水 C．水银 D．汽水 【答案】D 【解析】A、液氮是液态氮气，是由一种物质组成，属于纯净物，故A错； B、冰是水固态，冰水中只含有水这一种物质，属于纯净物，故B错； C、水银是汞的俗称，是由一种物质组成，属于纯净物，故C错； D、汽水中含有水、二氧化碳等多种物质，属于混合物，故D正确。 故选：D。 2．（2026春•石家庄期末）下列物质属于纯净物的是（　　） A．纯牛奶 B．矿泉水 C．冰水混合物 D．澄清石灰水 【答案】C 【解析】：A、纯牛奶中有蛋白质和多种营养成分，属于混合物；故选项错误； B、矿泉水中含有矿物质和水，属于混合物；故选项错误； C、冰水混合物中只有水分子，属于纯净物；故选项正确； D、澄清石灰水中有氢氧化钙和水，属于混合物；故选项错误；故选：C。 3．下列物质中，属于混合物的是（　　） A．冰水混合物 B．液氧 C．五氧化二磷 D．蜡烛燃烧后的产物 【答案】D 【解析】A、冰水混合物中只有水分子，属于纯净物；故选项错误； B、液氧只由一种物质组成，属于纯净物；故选项错误； C、五氧化二磷只由一种物质组成，属于纯净物；故选项错误； D、蜡烛燃烧后的产物中含有二氧化碳和水，属于混合物；故选项正确；故选：D。 4．关于纯净物、混合物的说法错误的是（　　） A．纯净物仅由一种物质组成 B．混合物由两种或两种以上物质组成 C．混合物中的各成分有的相互之间已发生了化学反应 D．混合物中各成分保持自己原来的性质 【答案】C 【解析】纯净物是指由一种物质组成的物质（如二氧化碳、水等）；而混合物是指由两种或两种以上物质组成的物质（如空气、海水等），混合物中的各成分保持自己原来的性质，且各成分间不会发生化学反应。故C说法错误。故选：C。 5．下列各组物质中，前者是纯净物，后者是混合物的是（　　） A．食盐水、冰水共存物 B．稀有气体、石油 C．二氧化碳、氮气 D．二氧化硫、空气 【答案】D 【解析】A、食盐水中含有氯化钠和水，属于混合物，冰水共存物是由一种物质组成，属于纯净物，故A错； B、稀有气体中含有氦气、氖气、氩气等物质，属于混合物，石油中含有汽油、煤油、柴油等多种物质，属于混合物，故B错； C、二氧化碳是由一种物质组成，属于纯净物，氮气是由一种物质组成，属于纯净物，故C错； D、二氧化硫是由一种物质组成，属于纯净物，空气中含有氧气、氮气、二氧化碳等物质，属于混合物，故D正确。故选：D。 ◆突破6空气的污染 1．下列属于空气质量报告中需要监测的污染物是（　　） A．二氧化硫 B．二氧化碳 C．稀有气体 D．氮气 【答案】A 【解析】A、二氧化硫在空气易形成硫酸，属于空气污染物，属于空气质量报告中需要监测的污染物，故选项正确。 B、二氧化碳是空气的成分之一，不是空气质量报告中需要监测的污染物，故选项错误。 C、稀有气体是空气的成分之一，不是空气质量报告中需要监测的污染物，故选项错误。 D、氮气是空气的主要组成成分之一，不是空气质量报告中需要监测的污染物，故选项错误。故选：A。 2．微型空气质量检测系统可实时准确检测室外空气污染物。下列物质不在其检测范围内的是（　　） A．臭氧 B．细颗粒物 C．一氧化碳 D．二氧化碳 【答案】D 【解析】目前计入空气污染指数的项目暂定为：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）和臭氧；而二氧化碳属于空气的成分之一，不属于空气污染物，因此，没有空气污染检测范围。故选：D。 3．（2025·广西·中考真题）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．氧气 C．二氧化硫 D．水蒸气 【答案】C 【解析】A、氮气是空气的主要成分，约占78%，属于无害气体， 不是污染物，不符合题意； B、氧气占空气约21%，是生物呼吸必需的气体，本身无污染性， 不是污染物，不符合题意； C、二氧化硫在空气中易形成硫酸，会形成酸雨，腐蚀建筑、破坏生态，属于典型空气污染物，符合题意； D、水蒸气是空气中的正常成分，湿度变化可能影响舒适度，但未被列为污染物， 不是污染物，不符合题意。故选C。 4．下列情况一般不会造成空气污染的是（　　） A．植物光合作用放出的气体 B．塑料垃圾焚烧产生的烟雾 C．工业生产产生的烟尘 D．汽车排出的尾气 【答案】A 【解析】A、植物光合作用放出的气体是氧气，不会造成空气污染，故A正确； B、燃烧产生的烟雾中含有大量的粉尘，会造成空气污染，故B错误； C、工厂生产产生的烟尘中含有许多有害气体，污染空气，故C错误。 D、汽车排气产生的尾气中含有有害气体和粉尘，会造成空气污染，故D错误。故选：A。 5．空气质量指数（简称AQI）是依据常规监测的几种空气污染物浓度计算得到的。某日化学实践小组的同学们跟随环保部门的工作人员利用如图所示的微型空气质量检测仪测量某市的空气质量，并记录数据如下表所示（1mg＝1000μg），回答下列问题。 空气质量指数及污染物含量 AQI PM2.5（μg/m3） PM10（μg/m3） X（mg/m3） 二氧化氮（μg/m3） 二氧化硫（μg/m3） 臭氧（μg/m3） 55 20 60 0.7 50 8 6 （1）根据空气质量分级标准，空气质量指数在50以下，空气质量指数级别为一级，50～100为二级，101～150为三级……则同学们所测得的空气质量指数级别为　 　 。 （2）如图所示的微型空气质量检测仪上不能显示出二氧化碳的含量，其原因是　 　 。 （3）为防治空气污染，保护蓝色美丽的天空，你的建议是　 　 。（写一条） 【答案】（1）二级； （2）二氧化碳不属于空气污染物； （3）积极植树造林。 【解析】（1）由表可知空气质量指数为55，处于50﹣100区间，故级别为二级。 （2）空气质量检测仪监测的是空气污染物，二氧化碳不属于空气污染物，因此仪器不显示其含量。 （3）防治空气污染可采取使用清洁能源、植树造林等措施。 ◆突破7大气环境保护 1．（2026•广安）以下措施与建设美丽家园不相符的是（　　） A．提倡低碳出行 B．露天焚烧垃圾 C．使用清洁能源 D．积极植树造林 【答案】B 【解析】A．提倡低碳出行可以减少汽车尾气的排放，降低空气污染，有利于建设美丽家园，故A说法正确； B．露天焚烧垃圾会产生大量的烟尘、二氧化硫等有害气体，严重污染空气，危害人体健康，与建设美丽家园的理念不相符，故B说法错误； C．使用清洁能源（如太阳能、风能等）可以减少化石燃料燃烧带来的环境污染，有利于建设美丽家园，故C说法正确； D．积极植树造林可以吸收二氧化碳、释放氧气、净化空气、改善生态环境，有利于建设美丽家园，故D说法正确；故选：B。 2．许昌推行“护绿林，绿民生”工程。下列做法不恰当的是（　　） A．大力植树造林 B．工厂废气直接排放 C．使用清洁能源 D．严禁乱砍滥伐、种草护土 【答案】B 【解析】A.大力植树造林可净化空气、保持水土，有利于生态保护，做法恰当，故A不符合题意。 B.工厂废气中含有大量有害气体与粉尘，直接排放会严重污染空气、破坏生态环境，做法不恰当，故B符合题意。 C.使用清洁能源可减少污染物排放，降低对环境的破坏，做法恰当，故C不符合题意。 D.严禁乱砍滥伐、种草护土可保护植被、防止水土流失，有利于生态维护，做法恰当，故D不符合题意。 故选：B。 3．2026年六五环境日的主题为“全面绿色转型，共建美丽中国”。下列行为不符合该主题的是（　　） A．露天焚烧秸秆 B．监测发布空气质量 C．积极保护饮用水源 D．生活垃圾分类处理 【答案】A 【解析】A、露天焚烧秸秆生成有害气体和烟尘，污染空气，不符合该主题但符合题意，故选项正确； B、监测发布空气质量，符合该主题但不符合题意，故选项错误； C、积极保护饮用水源，符合该主题但不符合题意，故选项错误； D、生活垃圾分类处理，符合该主题但不符合题意，故选项错误；故选：A。 4．化学在环境保护领域具有不可替代的作用与贡献。下列有关做法中，不利于环境保护的是（　　） A．研发易降解的生物农药 B．改进汽车尾气净化技术 C．合理开发并利用化学能 D．工业废气高空直接排放 【答案】D 【解析】A.研发易降解的生物农药，能减少农药残留对土壤、水体等环境的污染，故A有利于环境保护； B.改进汽车尾气净化技术，可以降低汽车尾气中有害物质（如一氧化碳、氮氧化物等）的排放，减轻对空气的污染，故B有利于环境保护； C.合理开发并利用化学能，能提高能源的利用效率，减少对传统化石能源的依赖，从而减少因化石能源使用带来的环境污染，故C有利于环境保护； D.工业废气高空直接排放，并没有减少废气中污染物的总量，这些污染物仍会进入大气环境，随着大气的运动扩散，造成空气污染等环境问题，故D不利于环境保护；故选：D。 5．随着人们旅游意识的增强，合肥市及周边的各个景点旅游人数逐年攀升。为了让合肥市的“天更蓝，水更清，城更美”，下列做法不符合这一主题的是（　　） A．爱护景区绿植，提倡文明游玩 B．推广使用公共新能源交通工具，净化城市空气 C．不乱扔垃圾，并将垃圾分类放置 D．将废旧电池集中填埋，防止重金属污染 【答案】D 【解析】A、爱护景区绿植，提倡文明游玩，有利于保护景区生态环境，故A符合主题； B、推广使用公共新能源交通工具，可减少传统燃油交通工具的使用，从而减少污染物排放，净化城市空气，故B符合主题； C、不乱扔垃圾，并将垃圾分类放置，有助于垃圾的回收利用和环境的保护，故C符合主题； D、废旧电池含有汞、镉等重金属，集中填埋会导致重金属渗入土壤和地下水，引发水土重金属污染，不符合环保要求，故D不符合主题；故选：D。 ◆突破8氧气的性质 1．潜水员水下作业时需要携带氧气瓶，这是因为氧气（　　） A．无色无味 B．密度比空气大 C．能支持燃烧 D．能供给呼吸 【答案】D 【解析】氧气能供给呼吸，因此潜水员水下作业时需要携带氧气瓶。故选：D。 2．下列关于氧气物理性质说法错误的是（　　） A．氧气的密度比空气的密度略大 B．鱼儿能在水中生存，说明氧气极易溶于水 C．通常状况下，氧气是无色无味的气体 D．通过低温加压，可使氧气液化成淡蓝色的液氧 【答案】B 【解析】A、氧气的密度比空气的密度略大，故选项说法正确。 B、鱼儿能在水中生存，说明水中溶有一定量的氧气，但是不能确定溶解量，得不出极易溶于水的结论，故选项说法错误。 C、通常状况下，氧气是无色无味的气体，故选项说法正确。 D、通过低温加压，可使氧气液化成淡蓝色的液氧，故选项说法正确。 故选：B。 3．下列有关氧气的说法不正确的是（　　） A．通常情况下，氧气是无色无味的气体 B．鱼类能在水中生存是因为水中溶有少量氧气 C．氧气的化学性质比较活泼，能够跟绝大多数物质发生氧化反应 D．物质跟氧气反应的剧烈程度跟氧气的浓度有关 【答案】C 【解析】A、通常情况下，氧气是无色无味的气体，故A说法正确； B、由于氧气不易溶于水，氧气能供给呼吸，鱼类能在水中生存是因为水中溶有少量氧气，B说法正确； C、氧气的化学性质比较活泼，能够与许多种物质发生氧化反应，故C说法不正确； D、物质跟氧气反应的剧烈程度跟氧气的浓度有关，故D说法正确。 故选：C。 4．为验证氧气的某些性质，小组同学收集一塑料瓶干燥的氧气，进行图1所示实验，测得氧气体积分数随时间变化曲线如图2所示。下列说法正确的是（　　） A．AB段曲线下降过程中，塑料瓶内氧分子数目在不断减少 B．BC段曲线下降幅度明显超过AB段，说明氧气的密度比空气小 C．C点时塑料瓶内氧气体积分数与空气中氧气体积分数接近 D．500s后正放塑料瓶，将带火星的木条伸入瓶中，木条复燃 【答案】A 【解析】A、由于分子是不断运动的，AB段（0﹣180s，未倒置）打开瓶盖后，氧气分子因不断运动向瓶外扩散，导致瓶内氧气数目减少，故A说法正确。 B、BC段（180﹣300s，倒置后）下降幅度大，是因为氧气密度比空气大，倒置后氧气更易向下逸出，故C说法错误。 C、C点（300s）氧气体积分数约40%，而空气中氧气约21%，D点（500s）才稳定在20%左右（接近空气），故C 说法错误。 D、500s时氧气体积分数约20%（接近空气），不足以使带火星的木条复燃，故D说法错误。故选：A。 5．兴趣小组利用甲、乙装置进行实验，测量木条和蜡烛燃烧至熄灭过程中集气瓶内O2的体积分数，数据如图所示。下列说法正确的是（　　） A．实验开始时，两集气瓶内O2的质量分数均约为21% B．70s时，装置甲中集气瓶内CO2的体积分数为88.3% C．其他条件相同时，木条燃烧能更快消耗O2 D．木条、蜡烛均熄灭后，集气瓶内O2的体积分数：甲＞乙 【答案】C 【解析】A、实验开始时，两集气瓶内均是空气，空气中氧气的体积分数约为21%，不是质量分数，故说法错误； B、70s时，装置甲中集气瓶内氧气的体积分数为11.7%，此时集气瓶中除了氧气、二氧化碳，还含有氮气等，故此时装置甲中集气瓶内CO2的体积分数小于1﹣11.7%＝88.3%，故说法错误； C、由图可知，其他条件相同时，木条燃烧时，氧气体积分数下降的更快，说明木条燃烧能更快消耗氧气，故说法正确； D、由图可知，木条熄灭后，集气瓶中氧气的体积分数为11.7%，蜡烛熄灭后，集气瓶中氧气的体积分数为15.8%。则木条、蜡烛均熄灭后，集气瓶内O2的体积分数：甲＜乙，故说法错误。故选：C。 ◆突破9与氧气反应现象 1．下列关于物质燃烧的说法中，正确的是（　　） A．红磷在空气中燃烧产生大量白色烟雾 B．木炭燃烧后生成有刺激性气味的气体 C．硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰 D．铁丝插入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧 【答案】C 【解析】A．红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，而不是白色烟雾（烟是固体小颗粒，雾是小液滴），故A错误； B．木炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳是一种无色、无味的气体，不是有刺激性气味的气体，故B错误； C．硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成一种有刺激性气味的气体，故C正确； D．铁丝在氧气中燃烧需要满足温度达到着火点（即需要引燃），若只是将铁丝插入盛有氧气的集气瓶中而未点燃，铁丝不会剧烈燃烧，故D错误；故选：C。 2．关于氧气化学性质的有关实验，下列说法正确的是（　　） A．铁丝在空气中燃烧，火星四射，生成黑色固体 B．镁带在空气中燃烧的实验中，镁带事先要经打磨，并用坩埚钳夹持 C．木炭在氧气中燃烧的实验中，要把红热的木炭迅速放入集气瓶底部 D．蜡烛在氧气中燃烧，集气瓶底要铺一层细沙，并在通风橱内进行 【答案】B 【解析】A、铁丝在空气中只能烧至红热，不能燃烧，铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体，故A错误； B、镁带在空气中燃烧的实验中，镁带事先要经打磨除去表面的氧化镁，并用坩埚钳夹持，故B正确； C、木炭在氧气中燃烧实验中，要把红热的木炭缓慢放入集气瓶中，以利于木炭与氧气充分接触，故C错误； D、蜡烛在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，二氧化碳没有毒性，不需要在通风橱内进行，故D错误。 故选：B。 3．如图所示是铁丝在氧气中燃烧的实验，下列说法错误的是（　　） A．实验前要将铁丝打磨光亮，除去铁丝表面的铁锈和污物 B．铁丝绕成螺旋状目的是增大铁丝的受热面积 C．引燃细铁丝底端的火柴后，立即将其伸入盛有氧气的集气瓶中 D．铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体四氧化三铁 【答案】C 【解析】A、实验前要将铁丝打磨光亮，除去铁丝表面的铁锈和污物。A正确； B、为增大铁丝受热面积，以便铁丝持续燃烧，铁丝绕成螺旋状。B正确； C、系火柴是为了引燃铁丝，待火柴将燃尽时伸入盛有氧气的集气瓶内，足以引燃铁丝。如果火柴伸入过早消耗了氧气，不利于铁丝的燃烧。C错误； D、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，固体是四氧化三铁。D正确。 故选：C。 4．如图所示，将一小块木炭在酒精灯火焰上加热到发红，插入盛有氧气的集气瓶中。待木炭燃尽，将澄清石灰水倒入集气瓶中振荡。下列说法错误的是（　　） A．夹持木炭的仪器名称为坩埚钳 B．木炭在空气中燃烧和在氧气中燃烧都放热 C．木炭在空气中燃烧不如在氧气中剧烈 D．倒入澄清石灰水，木炭与澄清石灰水反应 【答案】D 【解析】A、夹持木炭的仪器是坩埚钳，常用于夹持固体进行加热或燃烧实验，说法正确，不符合题意。 B、木炭燃烧（无论在空气还是氧气中）均属于放热反应，说法正确，故不符合题意。 C、氧气浓度越高，燃烧越剧烈，因此木炭在氧气中燃烧比在空气中更剧烈，说法正确，故不符合题意。 D、木炭燃尽后，集气瓶中生成的是二氧化碳，倒入澄清石灰水后，是二氧化碳与澄清石灰水（主要成分为氢氧化钙）反应，而非木炭与澄清石灰水反应，说法错误，故符合题意。 故选：D。 5．利用如图所示装置进行“硫燃烧”实验，探究硫分别在空气和氧气中燃烧的现象。下列说法错误的是（　　） A．实验步骤是先点燃酒精灯①，然后用气囊鼓入空气，再点燃酒精灯② B．实验过程中观察到硫粉燃烧，火焰由淡蓝色变为明亮的蓝紫色 C．该实验装置的优点之一是在同一装置可观察氧气浓度对反应剧烈程度的影响 D．气球的作用是收集尾气中的二氧化硫，防止污染空气 【答案】A 【解析】A、合理的操作顺序是先用气囊鼓入空气，同时点燃酒精灯②至硫燃烧，观察现象；然后停止鼓入空气，再点燃酒精灯①，使硫在氧气中继续燃烧，观察现象；因为实验目的是对比硫在空气和氧气中燃烧的现象，应先进行硫在空气中的燃烧实验。该说法错误，故符合题意； B、硫在空气中燃烧火焰为淡蓝色，在氧气中燃烧为明亮的蓝紫色，该装置可依次实现两种环境下的燃烧，能观察到火焰颜色变化。该说法正确，故不符合题意； C、该装置通过控制鼓入空气、通氧气（氧气浓度不同），在同一装置中对比硫燃烧的剧烈程度，是装置的优点之一。该说法正确，故不符合题意； D、气球可收集尾气中的二氧化硫，避免其排放到空气中造成污染，因为二氧化硫是有毒气体。该说法正确，故不符合题意。故选：A。 ◆突破10氧气的用途 1．（2026•重庆·中考真题）下列过程说明氧气能助燃的是（　　） A．气焊 B．人体呼吸 C．鱼池供氧 D．光合作用 【答案】A 【解析】A、气焊，利用了氧气能支持燃烧的性质，故选项正确。 B、人体呼吸，利用了氧气能供给呼吸的性质，故选项错误。 C、鱼池供氧，利用了氧气能供给呼吸的性质，故选项错误。 D、光合作用，二氧化碳和水在光照下、在叶绿体的作用下生成有机物和氧气，氧气是生成物，故选项错误。故选：A。 2．下列不属于氧气用途的是（　　） A．气焊 B．食品防腐 C．炼钢 D．医疗急救 【答案】B 【解析】A、氧气能支持燃烧，可用于气焊，属于氧气用途，故选项错误； B、氧气的化学性质比较活泼，利于微生物和细菌的繁殖，不能食品防腐，不属于氧气用途，选项正确； C、氧气能支持燃烧，可用于炼钢，属于氧气用途，故选项错误； D、氧气能供给呼吸，可用于医疗急救，属于氧气用途，故选项错误。故选：B。 3．2024年4月26日，神舟十八号载人飞船点火发射。航天飞船发射的助燃剂、供给航天员呼吸所需要的气体是（　　） A．氧气 B．氮气 C．二氧化硫 D．氦气 【答案】A 【解析】解：氧气能支持燃烧、供给呼吸，则航天飞船发射的助燃剂、供给航天员呼吸所需要的气体是氧气。故选：A。 4．氧气是人类生产活动的重要资源，下列对氧气的认识错误的是（　　） A．可用带火星的木条区分氧气和二氧化碳 B．氧气是一种化学性质比较活泼的气体 C．氧气有可燃性，可作燃料 D．液态氧和固态氧均为淡蓝色 【答案】C 【解析】A、氧气能使带火星的木条复燃，二氧化碳不能使带火星的木条复燃，能够区分两种物质，故选项正确；B、氧气是一种化学性质比较活泼的气体，故选项正确；C、氧气不能燃烧，不能用作燃料，故选项不正确；D、液态氧和固态氧均为淡蓝色，故选项正确。 故选：C。 5．下列有关氧气的说法中，正确的是（　　） A．鱼类能在水中生存，说明氧气易溶于水 B．焊接或切割金属时使用纯氧代替空气以获得更高的温度 C．植物的光合作用是减少空气中二氧化碳气体含量的唯一方法 D．研究表明纯氧会使人中毒，所以医疗急救中使用的氧气不是纯氧 【答案】B 【解析】A、鱼能在水中生存，说明水中溶有氧气，但是不能确定溶解量，得不出易溶于水的结论，故选项说法错误，故A不正确； B、焊接或切割金属时使用纯氧代替空气，能使可燃物燃烧更剧烈，可获得更高的温度，故B正确； C、减少空气中二氧化碳气体含量还可以减少使用化石燃料等方法，故C不正确； D、在通常情况下，人吸入空气就可以了，但在医疗急救时，则需要用纯氧，故D不正确。故选：B。 ◆突破11高锰酸钾实验室制氧气 1．高锰酸钾制取氧气的实验如图，下列操作符合安全规范的是（　　） A．连接仪器——将试管抵住实验台，用力塞紧胶塞 B．加热试管——先预热，再对准试剂所在部位加热 C．结束实验——熄灭酒精灯后，将导管移出水面 D．整理复位——加热后的试管，立即用冷水清洗 【答案】B 【解析】A、把橡皮塞慢慢转动着塞进试管口，切不可把试管放在桌上再使劲塞进塞子，以免压破试管，手不能放在导管上，故选项实验操作错误。 B、先预热，再对准试剂所在部位加热，以防止试管底部受热不均匀造成炸裂，故选项实验操作正确。 C、用排水法收集氧气结束时，先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，以防止水槽中的水倒吸入试管，使试管因骤然冷却而炸裂，故选项实验操作错误。 D、加热后的试管，不能立即用冷水清洗，以防止试管骤冷而炸裂，故选项实验操作错误。 故选：B。 2．实验室可通过加热高锰酸钾的方法制取氧气。下列有关该实验“先”“后”顺序的描述错误的是（　　） A．组装仪器时，应遵循”先左后右“”先下后上“的顺序 B．实验开始时，先检查装置的气密性，再装入试剂 C．用酒精灯加热时，应先给试管预热，再对准盛试剂的部位加热 D．实验结束时，应先把集气瓶拿出水槽，再盖好毛玻璃片，正放在桌面上 【答案】D 【解析】A、组装仪器时，应遵循”先左后右“”先下后上“的顺序，故选项说法正确。 B、实验开始时，先检查装置的气密性，再装入试剂，以避免装入试剂后发现装置气密性不好，更换部分仪器而浪费试剂，故选项说法正确。 C、用酒精灯加热时，应先给试管预热，再对准盛试剂的部位加热，以防止试管受热不均匀造成炸裂，故选项说法正确。 D、实验结束时，应先在水面下盖好毛玻璃片，再把集气瓶拿出水槽，正放在桌面上，故选项说法错误。 故选：D。 3．（2026•陕西·中考真题）如图是实验室制取氧气的实验装置图。 （1）标有字母a的仪器名称是 　 。 （2）用KMnO4制取氧气时，发生反应的化学方程式是 　 。 （3）B装置和C装置相比，用B装置收集氧气的优点是 　 　 （只写一条）。 （4）检验氧气时，可将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条 　 　 ，则证明瓶中收集的气体是氧气。 【答案】（1）铁架台； （2）； （3）收集的氧气比较纯净或便于观察气体收集进度； （4）复燃。 【解析】（1）标有字母a的仪器名称是铁架台； （2）高锰酸钾在加热条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为； （3）B装置是排水法收集氧气，C装置是向上排空气法收集氧气，排水法收集的氧气比较纯净，且便于观察气体收集进度； （4）氧气具有助燃性，检验氧气：将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则证明瓶中收集的气体是氧气。 4．回答“氧气的实验室制取”实验中的相关问题。 （1）仪器a的名称是 　 　 。 （2）实验室用加热高锰酸钾的方法制取O2。 ①该反应的化学方程式为 　 　 ； ②用该方法制取O2的发生装置应选择图1中的装置 　 　 （填序号）。 （3）将图2中的仪器组装成收集装置，与选择的发生装置相连，制取氧气。实验完成后，老师对“组装收集装置”和“收集气体”的过程进行点评，上述两个过程中的一些错误操作，可能会影响收集到氧气的浓度，例如“未验满就停止收集”。请再写出两点可能导致收集到氧气的浓度偏低的错误操作：　 　 。 【答案】（1）酒精灯；（2）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；A； （3）导管口刚有气泡冒出就开始收集、收集氧气前集气瓶未装满水（答案不唯一）。 【解析】（1）酒精灯是常用的加热仪器，故答案为：酒精灯； （2）①如果用高锰酸钾制氧气就需要加热，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，要注意配平；故答案为：①2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑； ②用加热高锰酸钾的方法制取氧气，属于固体加热型，发生装置应选择图 1 中的装置A；故答案为：A； （3）导管口刚有气泡冒出就开始收集，此时排出的气体主要是装置内的空气，会导致收集到的氧气浓度偏低；集气瓶未装满水，瓶内留有空气，也会导致收集到的氧气浓度偏低；故答案为：导管口刚有气泡冒出就开始收集、收集氧气前集气瓶未装满水（答案不唯一）。 5．氧气是初中化学学习的一种重要气体。实验室制取气体常用的装置如图所示，请回答下列问题。 （1）写出图中仪器a的名称：　 　 。 （2）若用图中装置A制取氧气，反应的文字表达式是：　 ；装置A中的试管口略向下倾斜的原因是　 　 。 （3）若用装置F采用向上排空气法收集氧气，应将气体从　 　 （选填“b”或“c”）口通入。 （4）若用过氧化氢溶液制取氧气，还需要用到　 　 （填试剂名称），起　 作用，　 　 （选填“能”或“不能”）用高锰酸钾制取氧气后的剩余物代替该物质。 【答案】（1）铁架台；（2）高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气；防止冷凝水倒流，使试管炸裂； （3）b；（4）二氧化锰；催化；能。 【解析】（1）图中a所指仪器为铁架台。 （2）装置A为固体加热型发生装置，且试管口处有棉花，通常用于加热高锰酸钾制取氧气，反应的文字表达式为：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气；试管口略向下倾斜，是为了防止冷凝水倒流到试管底部，使试管炸裂。 （3）装置F用于排空气法收集气体。氧气密度比空气大，用向上排空气法收集时，氧气应从长导管进入瓶底，将空气从短导管排出。图中b端连接长导管，因此应将氧气从b口通入。 （4）用过氧化氢溶液制取氧气时，需要加入二氧化锰作催化剂，二氧化锰能加快过氧化氢分解速率，起催化作用；催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变，高锰酸钾制取氧气的剩余物中含有二氧化锰，因此能用高锰酸钾制取氧气后的剩余物代替二氧化锰，可以起催化作用。 ◆突破12过氧化氢实验室制氧气 1．制取氧气时，乐乐用补鞋胶水固化二氧化锰粉末，将制成的颗粒状二氧化锰置于多孔塑料片上方，利用图1所示装置进行实验，实验过程中某段时间试管内气压的变化如图2所示，a点对应的操作是关闭弹簧夹。下列说法不正确的是（　　） A．ab段表示试管中液面逐渐上升 B．bc段表示二氧化锰与过氧化氢溶液脱离接触 C．bc段能说明装置气密性良好 D．c点对应的操作是打开弹簧夹 【答案】A 【解析】A、ab段压强增大，则液体被压入长颈漏斗中，试管内液面下降，长颈漏斗内液面上升，选项说法错误，故A符合题意； B、bc段压强不变，表示二氧化锰与过氧化氢溶液脱离接触，反应停止，选项说法正确，故B不符合题意； C、bc段压强不变，说明气体没有逸出，能说明装置气密性良好，选项说法正确，故C不符合题意； D、c点对应的操作是打开弹簧夹，气体导出，故压强减小，选项说法正确，故D不符合题意。 故选：A。 2．用W形管进行如图微型实验，将H2O2溶液推入管中与MnO2接触。下列说法错误的是（　　） A．若a处粉末是木炭粉，可观察到发出白光 B．若a处粉末是硫粉，b处应连接吸收生成物，以免污染空气的装置 C．MnO2能增大H2O2分解生成O2的质量 D．用W形管进行微型实验可以节约试剂 【答案】C 【解析】A、将H2O2溶液推入管中与MnO2接触，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，若a处粉末是木炭粉，可观察到木炭燃烧发出白光，故选项说法正确。 B、若a处粉末是硫粉，硫粉燃烧会生成二氧化硫，二氧化硫是空气污染物，则b处应连接吸收生成物，以免污染空气的装置，故选项说法正确。 C、MnO2是该反应的催化剂，能加快H2O2分解速率，但不能增大H2O2分解生成O2的质量，故选项说法错误。 D、用W形管进行微型实验，药品用量少，可以节约试剂，故选项说法正确。 故选：C。 3．如图是实验室制取气体常用的实验装置图，请回答下列问题： （1）写出装置图A中①的仪器名称 。 （2）实验室常用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，选择的发生装置是 （填序号）。 （3）用E收集气体、导管口开始产生气泡不宜立即收集，当 时，再把导管口伸入集气瓶。 （4）用装置C收集氧气，如何进行验满： 。 【答案】（1）试管 （2）B （3）气泡连续均匀冒出 (4)将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则说明氧气已收集满 【解析】（1）据图可知，仪器①的名称是：试管； （2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，该反应属于固液常温型反应，选择发生装置是：B； （3）用E装置（排水法）收集气体时，导管口开始产生的气泡是装置内的空气，不宜立即收集；当气泡连续均匀冒出时，产生的是纯净的氧气，此时再把导管口伸入集气瓶； （4）用装置C收集氧气，因为氧气具有助燃性，所以验满的方法是：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则说明氧气已收集满。 4．以下是常见的实验室制取气体装置，根据给出的装置回答下列问题。 （1）写出仪器a的名称：　 　。 （2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，与装置B相比，选用装置C的优点是 　 　。 （3）小麓同学认为装置G也可以用来收集氧气，如果用该装置收集氧气，检验收集满的方法是 　 　。 （4）实验室可以用加热无水醋酸钠固体和氢氧化钠固体的方法来制取甲烷，甲烷通常情况下是一种无色、无味的气体，密度比空气小，难溶于水，请从以上装置中选择在实验室制取较纯净甲烷的发生装置和收集装置的组合： 　（填字母）。 【答案】（1）锥形瓶；（2）能控制反应速率； （3）将带火星的木条放在②端管口，若木条复燃，则已集满；（4）AF。 【解析】（1）由图可知，仪器a的名称为锥形瓶。 （2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，与装置B相比，选用装置C的优点是能通过分液漏斗控制滴加液体的速率，从而控制反应速率。 （3）小麓同学认为装置G也可以用来收集氧气，如果用该装置收集氧气，由于氧气的密度比空气大，从①端通入，将空气从②端排出，氧气具有助燃性，检验收集满的方法是将带火星的木条放在②端管口，若木条复燃，则已集满。 （4）实验室可以用加热无水醋酸钠固体和氢氧化钠固体的方法来制取甲烷，需要固体加热型发生装置，甲烷通常情况下是一种无色、无味的气体，密度比空气小，难溶于水，用排水法收集的甲烷较纯净，所以在实验室制取较纯净甲烷的发生装置和收集装置的组合：AF。 5．（2025•广西·中考真题）实验是化学研究的重要手段。某同学在实验室制取氧气并进行氧气性质探究。 （1）该同学用双氧水和二氧化锰制取氧气，发生反应的化学方程式是 　 　 ，选用的发生装置是 　 　 （填字母序号）。 （2）实验室现有的双氧水浓度过大，使用前需要稀释。稀释双氧水时用到的玻璃仪器有胶头滴管、量筒、烧杯和 　 　 。 （3）用排空气法收集氧气应选装置 　 　 （填字母序号），还可以用 　 　 法收集氧气。 （4）用带火星的木条放在集气瓶口，观察到木条 　 　 ，说明氧气已集满。将红热的铁丝伸入集满氧气的集气瓶中，铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成 　 　 色固体。 【答案】（1）2H2O22H2O+O2↑；A； （2）玻璃棒；（3）D；排水；（4）复燃；黑。 【解析】（1）该同学用双氧水和二氧化锰制取氧气，发生的反应是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式是：2H2O22H2O+O2↑；该反应的反应物是固体和液体，反应条件不需要加热，需要固液常温型发生装置，则选用的发生装置是：A。 （2）实验室现有的双氧水浓度过大，使用前需要稀释。稀释双氧水时用到的玻璃仪器有胶头滴管、量筒、烧杯和玻璃棒。 （3）氧气的密度比空气大，可用向上排空气法收集，则用排空气法收集氧气应选装置：D；氧气不易溶于水，还可以用排水法收集氧气。 （4）用带火星的木条放在集气瓶口，观察到木条复燃，说明氧气已集满。将红热的铁丝伸入集满氧气的集气瓶中，铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体。 ◆突破13制取氧气实验的图像 1．将100mL双氧水均分成甲、乙两份，仅向甲中加入适量的二氧化锰，反应生成氧气质量与反应时间的关系如图所示，从图中不能获取的信息是（　　） A．a线表示甲溶液生成氧气质量随反应时间的变化情况 B．二氧化锰可加快过氧化氢的分解速率 C．反应前后二氧化锰的质量和化学性质均不变 D．甲、乙两份溶液最终生成氧气质量与二氧化锰无关 【答案】C 【解析】A．由图象可知，反应过程中，甲溶液产生O2的速率比乙溶液的快，a线表示甲溶液生成氧气质量随反应时间的变化情况，故正确； B．甲中加入了二氧化锰，分解的速率加快，图象体现出来了这一点，故正确； C．在此反应中，二氧化锰若充当了催化剂，其质量和化学性质在反应前后均不改变，但是此图象这一点没有体现出来，故错误； D．催化剂不能改变生成物的质量，故甲、乙两份溶液最终生成氧气质量相等，此图象这一点能体现出来，故正确。故选：C。 2．已知FeCl3也可以催化H2O2的分解，现向一定量的H2O2溶液中滴入几滴FeCl3溶液，充分反应（忽略水的挥发）。如所示图象正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A、过氧化氢在氯化铁的催化作用下分解生成水和氧气，随着反应进行，水的质量增大，完全反应后水的质量不再变化，该选项正确； B、加入氯化铁后立即产生氧气，该选项不正确； C、氯化铁是催化剂，反应前后质量不变，该选项不正确； D、随着反应进行，过氧化氢质量不断减小直至减小到0，该选项不正确。 故选：A。 3．实验室常利用高锰酸钾制取氧气。下列各物理量随加热时间的变化关系图中，正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A、高锰酸钾需要加热一段时间达到分解的温度时才开始分解产生氧气，并不是开始加热就产生氧气，故A图像错误； B、加热一段时间后，高锰酸钾开始分解，固体质量开始减少，一直到高锰酸钾完全分解，反应结束后固体不再改变，最后剩余固体的质量不为零，故B图像错误； C、刚开始加热高锰酸钾未分解时，固体只有高锰酸钾这一种物质，当高锰酸钾开始分解后，固体为高锰酸钾、锰酸钾和二氧化锰三种固体物质，当高锰酸钾完全分解会，固体为锰酸钾和二氧化锰两种固体物质，故C图像正确； D、在加热的条件下，高锰酸钾分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气，由质量守恒定律可知，锰元素的质量保持不变，但随着高锰酸钾的分解，固体质量在减少，因此固体中锰元素的质量分数随着高锰酸钾的分解而增大，当高锰酸钾完全分解后，固体中锰元素的质量分数不再改变，但开始前，固体中锰元素的质量分数不为零，故D图像错误。故选：C。 4．某同学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，部分物质的质量随加热时间变化如图所示。下列说法正确的是（　　） A．曲线c代表氧气 B．t1时刻高锰酸钾开始分解 C．t2时刻开始产生氧气 D．与直接加热等质量的氯酸钾相比，该操作生成氧气的质量不变 【答案】B 【解析】A、曲线c代表氧气错误，因为在t1时刻就有氧气产生，该选项不正确。 B、t1时刻，KMnO4开始分解正确，因为高锰酸钾在较低的温度下可以分解，该选项正确。 C、t1时刻，KMnO4开始分解产生氧气，因为高锰酸钾在较低的温度下就可以分解，该选项不正确。 D、高锰酸钾在加热的条件下分解产生氧气，生成的二氧化锰加快了氯酸钾的分解速率，因此此混合物与直接加热等质量氯酸钾相比，该操作导致反应速率加快，生成氧气的质量不同，该选项不正确。 故选：B。 5．下列图像能正确反映对应变化关系的是（　　） A．向一定量的过氧化氢溶液中加入MnO2 B．向一定量的过氧化氢溶液中加入MnO2 C．两份等质量的氯酸钾在有、无MnO2的情况下加热产生氧气 D．加热氯酸钾和MnO2 混合物制氧气 【答案】D 【解析】A、向一定量的过氧化氢溶液中加入二氧化锰，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气，生成氧气的质量从零开始增加，即反应前氧气质量是0，待完全反应后不再变化，该选项不正确。 B、过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气，水的质量应逐渐增加，直到过氧化氢反应完后质量不变，不会逐渐减少，该选项不正确。 C、两份等质量的氯酸钾最后生成氧气的质量相同，该选项不正确。 D、氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气，一开始氯酸钾未分解，故固体的种类为氯酸钾和二氧化锰两种，当氯酸钾部分分解时，固体种类为氯酸钾、氯化钾、二氧化锰三种，当氯酸钾完全分解时，固体种类为氯化钾和二氧化锰两种，该选项正确。故选：D。 ◆突破14催化剂及催化作用 1．下列关于催化剂的说法正确的是（　　） A．能改变化学反应速率 B．在反应后其质量发生了变化 C．在反应后其化学性质发生了改变 D．所有化学反应都需要催化剂 【答案】A 【解析】A、催化剂能改变化学反应的速率，故选项说法正确。 B、在化学反应前后其质量和化学性质不变，故选项说法错误。 C、在化学反应前后其质量和化学性质不变，故选项说法错误。 D、不是所有化学反应都需要催化剂，如人的呼吸作用，故选项说法错误。故选：A。 2．（多选）两份等浓度的过氧化氢溶液，一份加入二氧化锰，另一份加入相同质量的氧化铁，产生氧气的质量随反应时间的变化关系如图所示，已知氧化铁也可以作为过氧化氢分解的催化剂。下列说法中，错误的是（　　） A．氧化铁的催化效果比二氧化锰好 B．反应后氧化铁和二氧化锰的质量都减少 C．两份过氧化氢溶液的初始质量不相同 D．反应停止后，向试管中再加入过氧化氢溶液仍然产生气泡 【答案】AB 【解析】A、由图可知，加入二氧化锰，过氧化氢分解速率较快，因此氧化铁的催化效果比二氧化锰差，故选项说法不正确；故选项符合题意。 B、催化剂在化学反应前后质量不变，氧化铁、二氧化锰都是过氧化氢分解的催化剂，因此反应后氧化铁和二氧化锰的质量都不变，故选项说法不正确；故选项符合题意。 C、由图可知，完全反应后产生的氧气质量不相等，因此两份过氧化氢溶液的初始质量不相同，故选项说法正确；故选项不符合题意。 D、催化剂在化学反应前后化学性质不变，氧化铁、二氧化锰都是过氧化氢分解的催化剂，因此反应停止后，向试管中再加入过氧化氢溶液仍然产生气泡，故选项说法正确；故选项不符合题意。 故选：AB。 3．把一定量的过氧化氢分成等量a、b两份，在b份中加入少量二氧化锰，放出氧气的质量与反应时间的关系图像正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】把一定量的过氧化氢分成等量a、b两份，b中加入二氧化锰，过氧化氢在常温下能分解产生氧气，能在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，二氧化锰作催化剂，能加快化学反应的速率，不能改变生成氧气的质量，故b反应速率快，至反应结束所需的时间少；a反应速率慢；观察图像，C符合变化过程。 故选：C。 4．利用图甲装置研究过氧化氢的分解反应，所得结果如图乙所示。下列说法不正确的是（　　） A．图乙中的a点对应的操作是推动注射器活塞 B．对比b点和e点不能验证反应速率与过氧化氢的浓度有关 C．对比c点和e点可以验证反应速率与过氧化氢的浓度有关 D．该实验不能证明二氧化锰对过氧化氢的分解起催化作用 【答案】B 【解析】A、图2中的a点对应操作是推动注射器活塞，过氧化氢溶液进入锥形瓶中，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，氧气浓度增大，故A正确； B、b点和e点氧气浓度相同，反应时间不同，说明反应速率与过氧化氢溶液的浓度有关，相同条件下，过氧化氢溶液的浓度越大，产生相同体积的氧气所需时间越短，反应速率越快，故B正确； C、c点和e点反应时间相同，氧气浓度不同，说明反应速率与过氧化氢溶液的浓度有关，相同条件下，过氧化氢溶液的浓度越大，相同时间内，产生的氧气越多，反应速率越快，故C错误； D、该实验的变量是过氧化氢溶液的浓度，两组实验均有二氧化锰，故该实验不能证明二氧化锰对过氧化氢的分解起催化作用，故D正确。 故选：B。 ◆拔高1 空气中氧气含量测定的实验拓展 1．某兴趣小组的同学对空气中氧气含量的测定实验进行了巩固探究。 【模型建构】思维模型的建构既方便于问题的解决，又能促进深度学习。以下是测量空气中氧气体积分数实验的思维模型： 构建封闭体系 → 反应消耗气体 → 观察气压变化 → 间接测量消耗气体的　 　 → 计算待测气体含量 （1）思维模型中“_____”应填入的内容为　 　 （填“体积”或“质量”）。 【任务一】 通过查阅资料可知，二百多年前，法国化学家拉瓦锡利用图1装置研究空气的成分，得出了空气由氮气和氧气组成的结论。 甲同学分别用图2两种装置探究空气中氧气的含量。 【任务二】 （2）用装置二进行实验时，加热铜粉，记录实验中各数据如表所示。 硬质玻璃管中空气的体积 反应前注射器中空气的体积 反应后注射器中气体的体积 实验测得空气中氧气的体积分数 44mL 36mL 24mL 　15%　 （3）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。 （4）若实验测得的结果偏小（氧气的体积分数小于21%），可能的原因有　 　 （填字母）。 A．加热时间太长 B．铜粉的量不足 C．读数时气球内仍留有气体 【任务三】按图3所示装置，用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。 （5）红磷燃烧的现象为　 　 ，依据瓶内水的体积变化可测得氧气的体积分数。 【任务四】 （6）乙同学设计了图4所示装置测定空气中氧气含量：将食品脱氧剂粉末（主要成分为铁粉，铁锈蚀会消耗氧气）迅速装入玻璃管，立即向管口注入一滴水将玻璃管密封，弹动玻璃管使脱氧剂粉末分布均匀且紧密，测出AO的长度为L1。然后水平滚动玻璃管，使脱氧剂粉末平铺在玻璃管右侧。一段时间后，待水滴停止移动后，测得BO的长度为L2。 ①一段时间后，水滴会向　 　 移动（填“左”或“右”）。 ②用该方法测得的空气中氧气的体积分数为　 （用L1和L2表示）。 【答案】（1）体积。（2）15%。（3）装置二。（4）B。（5）产生大量白烟，放出热量。 （6）右； 。 【解析】（1）测量空气中氧气体积分数实验，是通过测量进入集气瓶中水的体积来确定氧气的体积，所以思维模型中应填入体积。 （2）铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜，反应前后注射器中减少的气体体积为消耗的氧气的体积，则空气中氧气的体积分数为：。 （3）装置二能使空气充分流动，氧气反应更彻底，所以装置二更合理。 （4）A.加热时间太长，会浪费燃料，但不会使结果偏小，不符合题意； B.铜粉的量不足，氧气不能完全消耗，会使测量结果偏小，符合题意； C.读数时气球内仍留有气体，说明装置内压强偏大，注射器移动的体积偏小，会使测量结果偏大，不符合题意。 （5）红磷在空气中燃烧，产生大量白烟，放出热量。 （6）①铁锈蚀消耗氧气，导致玻璃管内气体减少，压强小于外界大气压，水滴在大气压作用下向右移动。 由于氧气被消耗，造成玻璃管内气体减少，减少的体积为氧气的体积，因此空气中氧气的体积分数为：。 解题技巧 1．用实验证明空气中氧气体积约占1/5，氮气约占4/5 。 2．实验方法：用燃烧红磷的方法测空气中氧气的体积分数。 3．现象：红磷燃烧产生大量白烟，冷却后打开弹簧夹，有水进入集气瓶内，且水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5。 4．反应原理：红磷+氧气五氧化二磷。 5．实验分析：（1）红磷要过量，确保空气中的氧气被完全消耗，否则会导致测量结果偏低。（2）此实验开始前应先检查装置的气密性，否则会导致测量结果偏低。（3）待集气瓶冷却至室温再打开弹簧夹，否则会导致测量结果偏低。（4）导管内事先注满水，否则会导致测量结果偏低。（5）点燃红磷插入集气瓶的动作要快，否则会使瓶内部分空气受热逸出，导致测量结果偏高。（6）弹簧夹要夹紧，否则红磷燃烧时，气体膨胀，部分空气从导管中逸出，导致测量结果偏高。 2．如图所示的甲、乙两个装置为实验室测定空气中氧气体积分数的改进实验，实验前甲装置内空气体积为30mL（盛装细铜丝的玻璃管中空气忽略不计，且铜只能与空气中氧气发生反应），乙装置中注射器和硬质玻璃管内空气体积分别为15mL和25mL。下列的有关说法中正确的是（　　） ①乙实验的过程中，气球的变化是先变大后变瘪 ②若甲、乙实验操作均无误，结束后甲、乙注射器内读数分别约为24mL和8mL ③若甲、乙装置中停止加热后立即读数，则测得装置内剩余气体体积将偏小 ④若实验前乙装置注射器内空气为5mL，则乙实验很难得出准确的结论 ⑤装置的气密性良好、铜足量是两个实验获得成功的共同要求 ⑥若实验非常成功，两个实验均能证明氧气约占空气质量的 ⑦甲、乙两个实验中都可以通过反复推拉注射器使装置内的氧气尽可能充分反应 A．①④⑤⑦ B．②③⑤⑥ C．①②③⑤ D．①②④⑤ 【答案】A 【解析】①乙实验的过程中，气球的变化是先变大后变瘪，是因为加热时气体膨胀，导致气球变大，完全反应后温度降低，氧气消耗，气球变小，该选项正确； ②若甲、乙实验操作均无误，结束后甲、乙注射器内读数分别约为：30mL﹣30mL×＝24mL和15mL﹣（15mL+25mL）×＝7mL，该选项不正确； ③若甲、乙装置中停止加热后立即读数，则测得装置内剩余气体体积将偏大，该选项不正确； ④若实验前乙装置注射器内空气为5mL，则乙实验很难得出准确的结论，是因为30mL空气中的氧气体积是6mL，注射器刻度应该减小6mL，而注射器内空气为5mL，该选项正确； ⑤装置的气密性良好、铜足量是两个实验获得成功的共同要求，该选项正确； ⑥若实验非常成功，两个实验均能证明氧气约占空气体积的，该选项不正确； ⑦甲、乙两个实验中都可以通过反复推拉注射器使装置内的氧气尽可能充分反应，选项正确。故选：A。 3．学习完测定空气中氧气的含量后，同学们对课本实验进行了改进： （已知：白磷和红磷都能在空气中燃烧生成五氧化二磷） （1）如图1，红磷在瓶中燃烧产生大量 　 　，燃烧停止并冷却至室温后打开弹簧夹，可以观察到水倒流入集气瓶约占空气体积的，写出该反应的化学方程式 　 　。通过该实验现象，还能判断出剩余气体的物理性质是 　 　溶于水。 （2）图2装置中，打开止水夹之前，气球的大小变化是 　 　。 （3）图3装置中，若白磷量不足，活塞最终停在刻度线 　 　（填序号）。 A．4处 B．5处 C．4～5之间 D．3～4之间 （4）图4装置中，集气瓶中空气的体积为200mL，若装置漏气，测定结果会 　 　（填“偏大”或“偏小”或“无影响”）。改进后，实验结束时流入集气瓶的水的体积为43mL，则测得的空气中氧气的体积分数为 　 　。 （5）利用图二中的传感器可以实时监测实验过程中装置内的压强、温度和氧气浓度，得到3条曲线，变化趋势如图6所示。 X曲线表示 　 　（选填“温度”或“氧气浓度”）变化趋势。压强曲线中，BC段气压变化的原因是 　 　。 【答案】（1）白烟；4P+5O22P2O5；难；（2）先变大后变小；（3）C；（4）偏小；21.5%； （5）温度；红磷燃烧放热，装置中的温度升高 【解析】（1）红磷燃烧，产生大量白烟，放热；红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：4P+5O22P2O5；由于集气瓶中的液面上升一定高度后就不再变化，说明氮气难溶于水。 （2）红磷燃烧放热，装置中的温度升高，压强增大，气球变大，后来随着氧气的消耗，气球又慢慢变小。 （3）氧气约占空气体积的五分之一，活塞移动的体积即为氧气的体积，若白磷不足，氧气不能完全消耗，则活塞最终停在刻度线4～5之间，故选C。 （4）若装置漏气，由于会有气体进入集气瓶中，则结果会偏小； 由于进入的水的体积即为氧气的体积，则测得的空气中氧气的体积分数为。 （5）由图可知，X先变大后变小，则X曲线表示温度；由于红磷燃烧放热，则装置中的温度瞬间升高，压强增大。 4．人类对空气成分的探究经历了艰辛的过程。 （1）18世纪拉瓦锡为研究空气成分，用如图1所示装置持续加热12天，直到曲颈甑中红色粉末不再增加，图2是仿照拉瓦锡钟罩实验原理设计的装置。 ①红色粉末氧化汞的化学式是 　 　。 ②图2实验时，红磷燃烧的符号表达式是 　 。如果没有弹簧夹，实验结果会 　 　（填“偏大”“偏小”或“不变”），原因是 　 　。 （2）现代利用数字化技术对“空气中氧气体积分数的测定”进行了再探究（如图3），得到的数据曲线如图4所示。 ①实验前集气瓶中的水为10mL，若集气瓶的容积为100mL（燃烧匙、红磷所占体积忽略不计），实验结束后理论上集气瓶中水的体积约为 　 　mL。 ②图4中X曲线表示的是 　 　（填“温度”或“氧气浓度”）变化曲线。 ③图4压强曲线中，BC段气压变化的原因是 　 　；CD段气压变化的原因是 　 　；导致DE段气压变化的实验操作是 　 　。 【答案】（1）①HgO； ②P+O2P2O5；偏大；红磷燃烧放热，使部分气体受热膨胀逸出，导致进入瓶内的水量增多，导致测量结果偏大； （2）①28； ②温度； ③红磷燃烧放热，导致瓶内温度升高，气体膨胀，压强变大；红磷燃烧消耗瓶内氧气且温度逐渐降至室温，气体体积逐渐减小，压强减小；打开弹簧夹。 【解析】（1）①氧化汞中汞元素显+2价，氧元素显﹣2价，根据正价在左负价在右，正负化合价代数和为零，化合价数值约到最简交叉写在元素右下角，则氧化汞化学式为HgO； ②红磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，反应的符号表达式为P+O2P2O5，如果没有弹簧夹，实验结果会偏大，因为没有弹簧夹，红磷燃烧放热，使部分空气受热膨胀逸出，导致进入瓶内水量增多，测量结果偏大； （2）①实验前集气瓶中的水为10mL，若集气瓶的容积为100mL，则瓶内空气的体积为100mL﹣10mL＝90mL，实验结束时进入水的体积等于氧气的体积，空气中氧气约占空气总体积的，则氧气的体积为90mL×＝18mL，所以实验结束后瓶中水的体积为10mL+18mL＝28mL； ②图4中X曲线先上升，而后降低，最终与初始值相同，应该是温度的曲线，红磷燃烧放热，温度上升，红磷熄灭后，温度下降，直至恢复到室温； ③图4压强曲线中，BC段红磷燃烧放热，导致瓶内温度升高，气体膨胀，压强变大，CD段红磷燃烧消耗瓶内氧气且温度逐渐降至室温，气体体积逐渐减小，压强减小，DE段应为打开弹簧夹，水流入瓶中，瓶内压强逐渐恢复到初始气压值。 ◆拔高2 物质在氧气中燃烧 1．下面是兴趣小组进行的有关氧气性质的探究实验。 （1）用图1所示装置探究木炭在空气中的燃烧，得到的数据如图2所示。 ①（2分）木炭燃烧的文字表达式为　 　 。 ②结合图2分析，能证明木炭燃烧时氧气参与反应的依据是　 　 。 （2）图3是铁丝燃烧的改进实验。实验步骤及现象如下： 步骤一：将加热至红热的铁丝伸入盛有过氧化氢溶液的集气瓶中，铁丝不燃烧。 步骤二：向集气瓶中加入少量二氧化锰，瓶中产生大量气泡，将铁丝再次加热至红热后伸入集气瓶中，观察到铁丝剧烈燃烧，　 　 。对比步骤一和步骤二，说明影响铁丝燃烧剧烈程度的因素是　 。 （3）氧气性质再探究 ①将带火星木条伸入纯氧中，可观察到的现象是　 　 。 ②若氧气不纯，带火星的木条是否复燃？为了验证这一问题，同学们进行了表中的相关实验。 实验编号 甲 乙 丙 氧气的体积分数 20% 30% 40% 带火星木条的状况 无变化 微亮 复燃 【结论】从表中数据可知，当氧气的体积分数达到40%时带火星的木条即可复燃。 【交流讨论】同学们认为实验　 　 （填“甲”或“乙”或“丙”）没有必要做也能得出上述结论，理由是　 　 。 【答案】（1）①碳+氧气二氧化碳； ②氧气的体积分数变小； （2）火星四射，生成黑色固体，放出大量的热；氧气的浓度； （3）①木条复燃； ②甲；空气中氧气的体积分数为21%，带火星的木条在空气中不能复燃，所以实验甲没有必要。 【解析】（1）①木炭（主要成分为碳）和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳。故该反应的文字表达式为：碳+氧气二氧化碳； ②根据图2可知，反应过程中氧气的体积分数变小，说明木炭燃烧时氧气参与反应。 （2）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。步骤一中过氧化氢在常温下分解缓慢，产生的氧气量很少，不足以支持铁丝燃烧。步骤二中过氧化氢在二氧化锰的催化作用下迅速分解，产生的氧气足以支持铁丝燃烧。说明影响铁丝燃烧剧烈程度的因素是氧气的浓度。故（3）①氧气能够支持燃烧，使带火星的木条复燃。②空气中氧气的体积分数为21%，带火星的木条在空气中就不能复燃。而实验甲中氧气的体积分数为20%，所以没有必要进行该实验。 解题技巧 物质 反应现象 化学方程式（表达式） 磷 产生大量白烟、放热 木炭 ①木炭在空气中燃烧时持续红热，无烟无焰；木炭在氧气中剧烈燃烧，并发出白光；②放热、生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 硫 ①在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰 ②放热、生成有刺激性气味的气体 氢气 ①纯净的氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰 ②放热、生成能使无水硫酸铜变蓝的液体 铁 铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体 铝 铝在氧气中燃烧，发出耀眼的白光，放热，生成白色固体 铝在空气中与氧气反应，表面形成致密的氧化膜 镁 镁在空气中燃烧，发出耀眼的白光、放热、生成白色粉末 铜 红色的固体逐渐变成黑色 汞 银白色液体逐渐变成红色 一氧化碳 产生蓝色火焰，放热，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 2．某化学兴趣小组做的“铁丝在氧气中燃烧”实验，通过测量得到下图数据。下列说法正确的是（　　） A．瓶中放少量水，用于吸收有毒物质 B．开始采集数据时，瓶内不是纯净的O2 C．铁丝停止燃烧是因为瓶内O2被耗尽 D．铁丝在O2中燃烧的现象为生成黑色Fe3O4 【答案】B 【解析】A、铁丝在氧气中燃烧时，瓶中放少量水的目的是防止高温熔融物溅落炸裂瓶底，不是吸收有毒物质，故错误。 B、从图像可以看到，开始采集数据时，瓶内氧气的体积分数约为80%，不是100%，说明瓶内不是纯净的O2，故正确。 C、铁丝停止燃烧时，瓶内氧气的体积分数约为20%左右，说明O2没有被耗尽，只是浓度不足以支持铁丝继续燃烧，故错误。 D、铁丝在O2中燃烧的现象是剧烈燃烧、火星四射、放出大量热、生成黑色固体，而“生成黑色Fe3O4”是实验结论，不是实验现象，故错误。故选：B。 3．某同学发现，在实验室做“铁丝在氧气中燃烧”的实验时，。有些同学的实验现象不明显，围绕这一现象，在老师的指导下，同学们进行了一系列的探究活动： （1）活动一：铁丝缠绕成螺旋状的作用？ 【实验内容】取3根材质、大小相同的铁丝，将一根拉直，另两根绕成宽窄不同的螺旋状，进行如图所示实验。 【实验现象】铁丝均能燃烧，剧烈程度不同。Ⅱ最剧烈，其次是Ⅲ，较弱是Ⅰ。 【实验分析】铁丝在氧气中能不能燃烧，与将铁丝缠绕成螺旋状 　 　（填“有”或“无”）关。 【实验结论】将铁丝缠绕成螺旋状的作用是 　 　。 活动二：铁丝燃烧产生火星四射的原因？ 【查阅资料】日常生活中的铁制品都含有少量的碳杂质。 【实验内容】取长短相同、直径均为0.38mm、含碳量不同的4根铁丝分别在足量的氧气中燃烧。 【实验现象】 含碳量不同的铁丝 纯铁丝 含碳0.05%的铁丝 含碳0.2%的铁丝 含碳0.6%的铁丝 燃烧时的现象 无火星四射，熔断 剧烈燃烧，极少火星 剧烈燃烧，少量火星 未记录 【实验分析】 （2）推测表中“未记录”部分的内容可能是 　 。 （3）铁丝在氧气中燃烧的文字表达式为 　 　。 【实验结论】 （4）通过以上实验，说明铁丝燃烧产生火星四射的现象，可能与 　 　有关。 【反思与评价】 （5）如图是同学们进行“铁丝在氧气中燃烧”实验时的几种操作方式，其中更能提高实验成功率的方式是 　 　（填字母序号）。 （6）同学们认为铁丝燃烧的现象还与氧气的浓度有关，所以想收集不同浓度的氧气进行相关实验，若用排水法收集一瓶体积分数为60%的氧气，预先应向250mL的集气瓶中加水，水的体积约为 　 　mL。（提示：空气中氧气的体积分数约为） 【答案】（1）无；增大铁丝的受热面积，增大铁丝与氧气的接触面积，使反应充分； （2）剧烈燃烧，火星四射；（3）铁+氧气四氧化三铁； （4）碳含量；（5）A；（6）125 【解析】（1）根据实验现象：铁丝均能燃烧，说明铁丝在氧气中能不能燃烧，与将铁丝缠绕成螺旋状无关；将铁丝绕成螺旋状，能增大铁丝的受热面积，增大铁丝与氧气的接触面积，可以使燃烧更剧烈。 （2）根据表格分析，铁丝中含碳量的升高，铁丝燃烧越剧烈，火星越多，则含碳0.6%的铁丝燃烧现象可能是剧烈燃烧，火星四射。 （3）铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，该反应的文字表达式为：铁+氧气四氧化三铁。 （4）通过以上实验，可知铁丝燃烧时火星四射的现象与C元素含量有关，含碳量越高，燃烧越剧烈。 （5）火柴向下点燃，能使铁丝充分受热，且氧气密度比空气大，在下方浓度高，更易点燃，故选A。 （6）若用排水法收集一瓶体积分数为60%的氧气，预先应向250mL的集气瓶中加水，设水的体积约为x；则有x+（250mL﹣x）×＝250mL×60%，解得x＝125mL。 ◆拔高3 实验室制取氧气操作正误的判断 1．氧气是人类活动必需物质之一，下列与实验室制取氧气有关装置或操作错误的是（　　） A．分解过氧化氢制取 B．加热氯酸钾制取 C．干燥 D．验满 【答案】B 【解析】A、采用过氧化氢和二氧化锰来制氧气属于固液常温型，图示装置正确； B、加热氯酸钾与二氧化锰的混合物制氧气时，为防止冷凝水倒流，造成试管炸裂，需要将试管口略向下倾斜，图示装置错误； C、浓硫酸具有吸水性，用盛有浓硫酸的洗气瓶干燥氧气时，氧气应从长管通入，经浓硫酸干燥后由短管排出，图示装置正确； D、氧气具有助燃性，验满时可将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已满，图示装置正确。故选：B。 解题技巧 1. 药品要平铺在试管底部，均匀受热。 2. 试管口要略向下倾抖，防止冷凝水倒流回试管底部，使试管炸裂。 3. 铁架台上的铁夹要夹在试管的中上部（或距离管口1/3处）。 4. 试管内的导管稍伸出橡皮塞即可，便于气体导出。 5. 集气瓶充满水后倒放入水槽中（瓶口要在水面下）。 6. 加热时要先使试管均匀受热，然后用酒精灯外焰对准药品所在部位加热。 7. 用排水法收集气体时，应注意当气泡连续均匀冒出时再收集，否则收集的气体中混有空气，当集气瓶口较大气泡冒出时，证明已收集满…… 2．实验室制取氧气的过程，大致可以分以下几步，其中正确的是（　　） ①点燃酒精灯给试管加热 ②熄灭酒精灯 ③检验装置的气密性 ④将药品装入试管并固定装置 ⑤用排水法收集气体 ⑥将导气管从水槽中移出． A．③④①⑤②⑥ B．③④①⑤⑥② C．④①③⑤②⑥ D．④①③⑤⑥② 【答案】B 【解析】实验室加热氯酸钾或高锰酸钾制取氧气的操作步骤和注意点分别是：连（连接仪器、组装实验装置）→查（检查装置的气密性）→装（装入固体药品）→定（用铁架台固定仪器装置）→点（用火柴点燃酒精灯，给试管加热）→收（收集氧气）→移（把导管移出水面）→熄（熄灭酒精灯），可得题中正确的操作顺序是：③④①⑤⑥②。故选：B。 3．实验室用KMnO4制取并用排水集气法收集较纯净的O2。下列实验操作的先后顺序合理的是（　　） A．检查装置气密性时，先用手握住试管，再将导管的一端伸入水中 B．先向试管中加入KMnO4固体，再检查装置气密性 C．实验时，先将导管伸入集气瓶中，再点燃酒精灯 D．气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯 【答案】D 【解析】A、检查装置气密性时，先将导管放入水中，再用手握住试管，观察导管口是否冒出气泡，故A说法错误； B、先检查装置气密性，再向大试管中加入高锰酸钾固体，以避免装入药品后发现装置气密性不好，更换部分仪器而浪费药品，故B说法错误； C、实验时，先点燃酒精灯，待导管口的气泡连续均匀冒出时，再将导管伸入集气瓶口开始收集，因为导管口开始排出的是装置内的空气，故C说法错误； D、气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，以防冷水倒吸，炸裂试管，故D说法正确。 故选：D。 4．实验室用高锰酸钾制取氧气时，下列做法错误的是（　　） A．在试管口放一团棉花，防止粉末状物质进入导管 B．导管口开始有气泡放出时不要立即收集，以免收集到的气体不纯 C．用高锰酸钾制取所需氧气后，要先熄灭酒精灯，然后再把导管移出水面，防止水槽中的水沿导管倒吸，使试管骤冷破裂 D．将收集满氧气的集气瓶正放在桌面上 【答案】C 【解析】A、在试管口放一团棉花，防止加热时粉末状物质进入导管，故选项做法正确； B、导管口开始有气泡放出时不宜立即收集，是因为刚开始冒出的气泡中混有试管中的空气，制得氧气不纯，应等待到气泡连续并比较均匀地放出时再收集，故选项做法正确； C、用高锰酸钾制取所需氧气后，要先把导管移出水面，然后再熄灭酒精灯，防止水槽中的水沿导管倒吸，使试管骤冷破裂，故选项做法不正确； D、氧气的密度比空气大，收集满氧气的集气瓶正放在桌面上，故选项做法正确。故选C。 ◆拔高4 实验室制取氧气的综合考查 1．根据氧气的制取和性质实验，回答下列问题。 （1）若用装置A加热KMnO4制取O2，图中a处需补充仪器的名称是 　 　 。 （2）若实验室用装置B制取O2，反应的化学方程式是 　 。 （3）上图中仪器b既有燃烧匙的作用，又有 　 　 的作用。 （4）点燃石英玻璃燃烧匙中的硫粉立即伸入装置C中，产生淡蓝色火焰，然后通入O2，产生明亮的蓝紫色火焰。对比通入O2前后的现象，可得出硫燃烧的剧烈程度与 　 　 有关。 （5）装置C中气球的作用是 　 　 。 【答案】（1）酒精灯；（2）；（3）导气；（4）氧气浓度； （5）密封和平衡气压。 【解析】（1）在实验室中，加热常用的仪器是酒精灯，所以若用装置A加热KMnO4制取O2，图中a处需补充仪器的名称是：酒精灯； （2）B装置适用于固液不加热型反应，可用于过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为：； （3）据图可知，仪器b是石英玻璃燃烧匙，且与外界相通可以起到导气作用；所以作用有：既作为燃烧匙，又作为气体进入的导管； （4）点燃石英玻璃燃烧匙中的硫粉立即伸入装置C中，产生淡蓝色火焰，然后通入O2，产生明亮的蓝紫色火焰，由以上现象可知，硫燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关； （5）根据装置，气球可以随着气体增多而变鼓，气球起两个作用，一是密封防止二氧化硫逸散到空气中污染空气，二是平衡集气瓶内外气压。 解题技巧 1．主要实验步骤：（1）查：组装仪器，检查装置的气密性；（2）装：把药品装入试管内，平铺在试管底部，管口塞一小团棉花，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口；（3）定：用铁夹夹持试管，并固定在铁架台上；（4）点：点燃酒精灯加热（记得先预热，防止试管受热不均破裂）；（5）收：用排水法收集氧气；（6）移：实验完毕，先把导气管从水槽中移出水面（防止水倒吸回热的试管，使试管炸裂）；（7）熄：熄灭酒精灯。可简记为：“茶庄定点收利息”（每个字代表一个步骤：①查②装③定④点⑤收⑥移⑦熄）。 2．验满方法（1）用排水法收集：当观察到集气瓶中的水排完，集气瓶口有大量气泡冒出时，证明已收集满。（2）用向上排空气法收集：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已收集满。 3．放置方法：正放在桌子上，并盖上毛玻璃片。 2．小雅同学想在实验课利用下列仪器来完成高锰酸钾制取氧气以及氧气的性质实验，请回答下列问题： （1）仪器①的名称是 　 　 。 （2）用装置C来收集氧气说明氧气具有 　 　 的物理性质。 （3）用装置D排空气法收集氧气，进气口为 　 　 （填“m”或“n”）端。 （4）做细铁丝在氧气中燃烧的实验时，集气瓶中留少量水的目的是：　 　 。 【答案】（1）酒精灯；（2）不易溶于水；（3）m；（4）防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶底部。 【解析】（1）通过观察仪器的形状和常见仪器的认知可知，仪器①的名称是酒精灯。 （2）用装置C（排水法）来收集氧气，说明氧气不易溶于水，因为若氧气易溶于水就不能用排水法收集。 （3）氧气的密度比空气大，用装置D排空气法收集氧气时，氧气应从长管进入，将空气从短管排出，所以进气口为m端。 （4）做细铁丝在氧气中燃烧的实验时，铁丝燃烧会产生高温熔融物，集气瓶中留少量水的目的是防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶底部。 3．根据如图装置完成制取氧气及其性质实验 （1）利用A装置制取氧气的化学方程式为 　 　，该装置具备的优点是 　 。 （2）为收集较纯的氧气，需先排尽装置A内的空气，应对弹簧夹的操作是 　 　（填“打开a，关闭b”或“关闭a，打开b”或“关闭a，关闭b”）；再次调节弹簧夹，用装置B收集氧气。 （3）待装置B集满氧气后，将燃烧着的硫迅速放入装置B中，塞紧胶塞。此时，装置B的现象是 　 　。 （4）装置C的作用是 　 　。 【答案】（1）2H2O22H2O+O2↑；能控制反应速率；（2）打开a，关闭b； （3）产生明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体； （4）吸收生成的SO2，防止污染空气。 【解析】（1）A装置是固液常温型发生装置，用A装置制取氧气的反应是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑；该装置能通过分液漏斗控制液体的滴加速率，从而控制反应速率； （2）若想除去装置中的空气，则可打开a，关闭b，排出一定气体后，再打开b，关闭a，开始收集氧气； （3）硫在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体； （4）硫燃烧生成的二氧化硫有毒，易溶于水，则装置C的作用为吸收生成的SO2，防止污染空气。 4．Ⅰ.氧气的实验室制取与性质 （1）A中用于固定和支持的仪器是 　 　 。 （2）以过氧化氢溶液制备并收集纯度高的氧气，要求氧气的流速稳定，选择的装置组合为 　 　 。化学方程式为 　 　 。 （3）通过实验一对比可以得出的实验结论是 　 　 。关于实验一说法正确的是 　 　 （填字母）。 A.硫在空气中燃烧产生蓝紫色火焰 B.实验过程中液体的pH变小 C.实验应在通风橱中进行 Ⅱ.气割枪结构研究 查阅资料：乙炔（C2H2）是一种可燃性气体，充分燃烧时产生蓝色火焰。 （4）乙炔充分燃烧的化学方程式为 　 　 。 （5）点燃气割枪，火焰颜色为红色并产生黑烟，黑烟的主要成分为 　 　 。分析上图，调节气割枪为蓝色火焰的方法是 　 。 【答案】（1）铁架台；（2）CF；2H2O22H2O+O2↑；（3）氧气含量越高，燃烧越剧烈；BC； （4）2C2H2+5O24CO2+2H2O；（5）炭黑；调节氧气阀，增大氧气的量。 【解析】（1）A装置中用于固定和支持的仪器是铁架台； （2）过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，该反应的反应物是固体和液体，不需加热，属于固液混合不加热型，发生装置可用B或C，要使氧气的流速稳定，应选择能控制液体滴加速度的发生装置，分液漏斗可以控制液体的滴加速率，从而控制反应速率，则发生装置选C，要收集纯度高的氧气，应用排水法收集，收集装置选F，则选择的装置组合为CF，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑； （3）实验一是硫分别在空气和氧气中燃烧的对比实验，硫在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，同时会生成一种有刺激性气味的气体，该气体是二氧化硫，燃烧过程中会放出热量，硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，相比于在空气中燃烧，火焰更加明亮且颜色更深，同样会生成有刺激性气味的二氧化硫气体，并放出大量的热，过对比可以得出氧气含量越高，燃烧越剧烈的实验结论； A、硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰，故A错误； B、硫燃烧生成二氧化硫，二氧化硫与水反应生成亚硫酸，溶液显酸性，pH变小，故B正确； C、硫燃烧生成的二氧化硫有毒，为防止污染空气，实验应在通风橱中进行，故C正确；故选：BC； （4）乙炔（C2H2）充分燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为2C2H2+5O24CO2+2H2O； （5）乙炔充分燃烧产生蓝色火焰，当火焰颜色为红色并产生黑烟时，说明乙炔不完全燃烧，黑烟的主要成分为炭黑，因为乙炔中含碳元素，不完全燃烧会有碳单质生成。要使火焰变为蓝色，即让乙炔充分燃烧，可调节氧气阀门，增大氧气的通入量，使乙炔能与足够的氧气反应充分燃烧。 ◆拔高5化合反应、氧化反应与分解反应 1．下列反应是氧化反应不是化合反应的是（　　） A．蜡烛+氧气二氧化碳+水 B．氧化钙+水→氢氧化钙 C．铁+氧气四氧化三铁 D．硫+氧气二氧化硫 【答案】A 【解析】A、蜡烛+氧气二氧化碳+水，该反应是物质与氧气发生的化学反应，属于氧化反应；该反应的生成物是两种，不符合“多变一”的特征，不属于化合反应，故选项正确。 B、氧化钙+水→氢氧化钙，该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应；但不是物质与氧气发生的化学反应，不属于氧化反应；故选项错误。 C、铁+氧气四氧化三铁，该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应；又是物质与氧气发生的化学反应，属于氧化反应；故选项错误。 D、硫+氧气二氧化硫，该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应；又是物质与氧气发生的化学反应，属于氧化反应；故选项错误。故选：A。 解题技巧 1．氧化反应：物质跟氧发生的反应叫氧化反应。氧化物：由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物叫做氧化物。氧化反应包括剧烈氧化和缓慢氧化。剧烈氧化会发光、放热，如燃烧、爆炸；缓慢氧化放热较少，但不会发光，如动植物呼吸、食物的腐败、酒和醋的酿造、农家肥料的腐熟等。 2．化合反应：由两种或两种以上物质生成一种新物质的反应。（1）它属于基本反应类型；（2）特点：多变一；（3）表示式： 3．化合反应与氧化反应的关系（1）化合反应不一定是氧化反应，氧化反应也不一定是化合反应； （2）有氧气参加的化合发应，同时也一定是一个氧化反应。 2．下列反应属于化合反应的是（　　） A．氧化汞汞+氧气 B．酒精+氧气二氧化碳+水 C．红磷+氧气五氧化二磷 D．石蜡+氧气二氧化碳+水 【答案】C 【解析】A.该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，A错误； B.该反应是物质与氧气的反应，属于氧化反应，但是生成物有两种，不属于化合反应，B错误； C.该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，C正确； D.该反应是物质与氧气的反应，属于氧化反应，但是生成物有两种，不属于化合反应，D错误。 故选：C。 3．下列化学反应中，是氧化反应而不是化合反应的是（　　） A．氢气+氧气 水 B．一氧化碳+氧气 二氧化碳 C．过氧化氢 水+氧气 D．石蜡+氧气二氧化碳+水 【答案】D 【详解】A、氢气+氧气 水，反应物是两种，生成物是一种，属于化合反应，是物质跟氧发生的反应，属于氧化反应。此选项不符合题意。 B、一氧化碳+氧气 二氧化碳，反应物是两种，生成物是一种，属于化合反应，是物质跟氧发生的反应，属于氧化反应。此选项不符合题意。 C、过氧化氢 水+氧气，反应物是一种，生成物是两种，属于分解反应，不是物质跟氧发生的反应，不属于氧化反应。此选项不符合题意。 D、石蜡+氧气二氧化碳+水，反应物和生成物都是两种，不是化合反应，石蜡和氧气的反应属于氧化反应。此选项符合题意。故选：D。 4．下列反应属于分解反应的是（　　） A．碱式碳酸铜氧化铜+二氧化碳+水 B．二氧化碳+水→碳酸 C．酒精+氧气二氧化碳+水 D．一氧化碳+氧气二氧化碳 【答案】A 【解析】A、该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，故选项A正确。 B、该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应，故选项B错误。 C、该反应的反应物是两种，不符合“一变多”的特征，不属于分解反应，故选项C错误。 D、该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应，故选项D错误。故选：A。 5．符合如图中C部分的化学反应的文字表达式是（　　） A．氢气+氧气水 B．石蜡+氧气水+二氧化碳 C．二氧化碳+水→碳酸 D．氢气+氧化铜铜+水 【答案】A 【解析】A、该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，该反应是物质与氧气的反应，属于氧化反应，符合题意； B、该反应是物质与氧气的反应，属于氧化反应，该反应的生成物有两种，不符合“多变一”的特点，不属于化合反应，不符合题意； C、该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，该反应不是物质与氧的反应，不属于氧化反应，不符合题意； D、该反应是物质与氧的反应，属于氧化反应，该反应的生成物有两种，不符合“多变一”的特点，不属于化合反应，不符合题意。故选A。 ◆拔高6 有关催化剂的实验探究 1．学习了MnO2对过氧化氢有催化作用的知识后。小鑫同学想：氧化铜（CuO）能否起到类似MnO2的催化作用呢？于是进行了如下探究。 【作出猜想】 猜想Ⅰ.CuO不是催化剂，也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变； 猜想Ⅱ.CuO参与反应产生O2，反应前后质量和化学性质发生了改变； 猜想Ⅲ.CuO是反应的催化剂，反应前后质量和化学性质 　 　。 【进行实验】用天平称量0.2gCuO，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验： （1）填写如表： 步骤③现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 结论 　 　，带火星的木条复燃 　 猜想溶液中有气泡冒出 　 　 猜想Ⅰ、Ⅱ不成立，猜想Ⅲ成立 （2）步骤 　 　（填序号）的对比能证明CuO能加快过氧化氢溶液分解的速率。 （3）步骤⑦的目的是 　 　。 （4）过氧化氢能被CuO催化分解生成氧气的符号表达式为 　 　。 【拓展】过氧化氢溶液完全分解后得到的液体是 　 　（填“纯净物”或“混合物”）。 【答案】【作出猜想】不变。 【进行实验】（1）产生大量气泡；0.2g；带火星的木条复燃。（2）①③。 （3）验证反应前后氧化铜化学性质是否改变。 （4）H2O2H2O+O2。 【拓展】纯净物。 【解析】【作出猜想】猜想Ⅰ.CuO不是催化剂，也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变； 猜想Ⅱ.CuO参与反应产生O2，反应前后质量和化学性质发生了改变； 猜想Ⅲ.CuO是反应的催化剂，反应前后质量和化学性质 不变。 【进行实验】 （1） 步骤③现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 结论 产生大量气泡，带火星的木条复燃 0.2g 猜想溶液中有气泡冒出，带火星的木条复燃 猜想Ⅰ、Ⅱ不成立，猜想Ⅲ成立 （2）步骤①③的对比能证明CuO能加快过氧化氢溶液分解的速率。 （3）步骤⑦的目的是 验证反应前后氧化铜化学性质是否改变。 （4）过氧化氢能被CuO催化分解生成氧气的符号表达式为 H2O2H2O+O2。 【拓展】 过氧化氢溶液完全分解后得到的液体是水，是纯净物。 解题技巧 催化剂的特点概括起来说有三个：（1）“一变，两不变”，即能改变化学反应的速率，而本身的质量和化学性质不变。（2）“针对性”，即催化剂针对某个化学反应来说，才有意义。 （3）“多样性”，即某个化学反应的催化剂可能有多种。如，在过氧化氢分解的反应中，二氧化锰、红砖粉末、土豆片、沸石、硫酸铜溶液等都可作催化剂。而催化作用是指催化剂在化学反应中所起作用（即能改变化学反应的速率）。它包括加快和减慢化学反应的速率两种情况。 2．兴趣小组用图甲所示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10mL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。 （1）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 　 。 （2）从曲线a、b的变化可以看出，过氧化氢分解的反应是 　 　 （填“放热”或“吸热”）反应，加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是 　 s（填“30”“65”或“120”）。 （3）曲线a、b最终达到相同的压强，说明 　 　 。 【答案】（1）猪肝块； （2）放热；30； （3）催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的质量（合理即可）。 【解析】（1）由图乙可知，猪肝块做催化剂压强变化更快，故两种催化剂中催化效率更高的是猪肝块； （2）温度升高压强变大，故从曲线a、b的变化可以看出，过氧化氢分解的反应是放热反应；当压强达到最大时反应完全，由图乙可知，加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是30s； （3）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，但不能增大生成物的质量。 3．探究“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”。 （1）实验方法：①向图1试管中加入5mL5%的过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。②向图2试管内加入少量二氧化锰，把带火星木条伸入试管，观察现象。③待试管中没有现象发生时，重复进行①的实验操作，观察现象。 （2）实验原理：图2中发生反应的化学方程式为 　 　。 （3）实验现象：图1中带火星木条不复燃。图3中的现象为 　 　。 （4）实验结论：二氧化锰可使过氧化氢分解的速率 　 　。 【问题与思考】 （1）研究表明，二氧化锰是该反应的催化剂，它在反应前后的化学性质有无变化？ （2）常温下，图1试管内也产生了氧气，但带火星木条不能复燃的原因可能是什么？ 【答案】（2）2H2O22H2O+O2↑； （3）带火星的木条复燃；（4）加快 【问题与思考】（1）无；（2）常温下，过氧化氢分解速率太慢，产生的氧气太少 【解析】（2）图2中过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气，化学方程式为2H2O22H2O+O2↑； （3）图3中观察到的现象是带火星的木条复燃，是因为过氧化氢在二氧化锰的催化作用下迅速分解产生大量的氧气； （4）由图1和图3的现象可知，二氧化锰可使过氧化氢分解的速率加快； 【问题与思考】（1）研究表明，二氧化锰是该反应的催化剂，它在反应前后的化学性质没有发生变化； （2）常温下，图1试管内也产生了氧气，但带火星木条不能复燃的原因可能是常温下，过氧化氢分解速率太慢，产生的氧气太少。 4．某兴趣小组的同学设计实验探究红砖粉对过氧化氢溶液分解反应能否起催化作用： 、B试管中均盛等体积等浓度的过氧化氢溶液； 向A中加入1克红砖粉，分别将带火星的木条放置在A、B试管口，A管口木条复燃，B管口木条不复燃； 反应结束后，将A中混合物过滤、洗涤、烘干得到滤渣； 观察滤渣的颜色和状态； 称量滤渣的质量为1克； 将滤渣加入到B试管中，伸入带火星木条，木条复燃。 请回答： （1）在探究过程中做的是 实验。 （2）通过实验你得出的结论是： 。 （3）设计实验的目的是： 。 （4）若省掉步骤能否达到实验目的？ 你的理由是 ；若省掉步骤能否到达实验目的？ 你的理由是 。 【答案】（1）对比 （2）红砖粉能够加快过氧化氢的分解速率 （3）验证红砖粉的化学性质没有改变 （4）能 不需要探究红砖粉的颜色、状态在化学反应前后是否改变 不能 不能验证红砖粉在化学反应前后的质量是否改变 【解析】（1）实验中A、B试管中均盛等体积等浓度的过氧化氢溶液，然后向A中加入1克红砖粉，但B中没有加入红砖粉，因此在探究过程中做的是对比实验。 通过实验②可知，A管口木条复燃，B管口木条不复燃，说明加入1克红砖粉的过氧化氢分解速率加快，得出的结论是：红砖粉能够加快过氧化氢的分解速率。 催化剂的质量和化学性质在化学反应前后保持不变，所以设计实验⑥的目的是：验证红砖粉的化学性质没有改变。 催化剂的质量和化学性质在化学反应前后保持不变，与颜色、状态无关，所以省掉步骤④能达到实验目的，理由是：不需要探究红砖粉的颜色、状态在化学反应前后是否改变； 若省掉步骤⑤不能到达实验目的，理由是：不能验证出红砖粉在化学反应前后的质量是否改变。 5．实验室可用氧化铜粉末催化双氧水制取氧气｡下面探究氧化铜的用量对反应速率是否有影响｡实验装置如图 1所示｡ 实验记录：每次用30mL浓度为5%的过氧化氢溶液，采用不同质量的氧化铜粉末做催化剂进行实验，测定相关数据记录于下表中，回答下列问题｡ 过氧化氢体积（mL） 过氧化氢浓度 CuO质量（g） 待测数据（mL） Ⅰ 30 5% 0.1 Ⅱ 30 5% 0.2 Ⅲ 30 5% 0.3 （1）上述实验应该测定的“待测数据（mL）”可能是 ｡本实验中，图1的方框内收集装置应选用图 2中的 （填序号）｡ （2）三次实验均用 30mL5%的过氧化氢溶液的目的是 ｡ （3）若第Ⅱ次实验比第Ⅲ次实验的“待测数据” （填“大”或“小”），说明催化剂的用量越多，反应越快｡ （4）若要完全证明氧化铜是该反应的催化剂，还要证明氧化铜在反应前后 和 不改变｡ 【答案】（1）相同时间内收集到的氧气（或排出水）的体积 c （2）控制变量 （3）小 （4）质量 化学性质 【解析】（1）该实验是探究做催化剂氧化铜的用量对反应速率是否有影响，判断的依据应该是相同时间内产生的氧气体积，即实验应该测定的“待测数据（mL）”可能是相同时间内收集到的氧气（或排出水）的体积，故①填：相同时间内收集到的氧气（或排出水）的体积。 待测数据是相同时间内产生的氧气体积，氧气不易溶于水且氧气的密度小于水的密度，则测定氧气体积的装置中，氧气应该从短管进入，使水沿长管从瓶中排出，进而测出其体积。 对比实验需要注意控制变量，三次实验均用 30mL5%的过氧化氢溶液的目的是为了控制变量，保证只有氧化铜质量不同这一个变量。 催化剂的用量越多，反应越快，第Ⅱ次实验中二氧化锰的质量为0.2g，第Ⅲ次实验中二氧化锰的质量为0.3g，则第Ⅱ次实验比第Ⅲ次实验的待测数据，即相同时间内产生的氧气体积要小。 （4）根据催化剂的概念可知，催化剂在化学反应前后的质量与化学性质保持不变，氧化铜作为反应的催化剂，则反应前后氧化铜的质量和化学性质不改变，故①填：质量。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $