第二单元 空气和氧气(培优复习讲义)化学新教材人教版九年级上册
2026-08-05
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 初中化学人教版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 整理与提升 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 空气,氧气 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 22.02 MB |
| 发布时间 | 2026-08-05 |
| 更新时间 | 2026-08-05 |
| 作者 | 大卫化学 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-08-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59093166.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中化学单元复习讲义通过表格归纳与深度理解模块系统建构空气和氧气的知识体系,梳理空气成分及用途、氧气性质与制取等核心内容,用对比表格呈现氧气制取方法差异,通过“深化提升”解析实验误差等重难点,形成连贯的知识脉络。
讲义亮点在于“实验改进与数字化探究”的分层练习设计,如红磷燃烧测定氧气含量的改进装置分析题,结合氧气浓度变化曲线培养科学探究与实践素养。每个考点配进阶典例和培优突破题,基础生掌握方法,优生深化思维,助力教师实施精准复习教学。
内容正文:
第二单元 空气和氧气
复习讲义
目 录
知识体系·深度建构:贯通知识内在脉络,夯实学科认知根基
归纳整合·深化提升:梳理重难关键要点,升华思维认知层级
高频考点·精准突破:透析高频命题规律,高效攻克关键题型
考点 1 空气的成分及用途
考点 4 氧气的性质
考点 2 空气中氧气含量的测定
考点 5 氧气的制取
考点 3 空气污染与防治
考点 6 催化剂与催化作用
培优测评·素养进阶:实战演练查漏补缺,稳步进阶学科素养
知识 1 空气的成分及用途
1、空气的成分
空气的成分
氮气N2
氧气O2
稀有气体
二氧化碳CO2
其他气体
体积分数
2、空气中各成分用途的几个误区
(1)误以为氧气可作燃料,其实氧气只具有 ,无可燃性,只能作 ,不能作燃料。
(2)误认为氮气化学性质绝对稳定,完全不能参与任何反应,其实氮气在一定条件下可以 ,可用于制造硝酸、氮肥。
(3)误认为稀有气体可用于填充普通探空气球,其实只有 这类密度极小且性质稳定的稀有气体适合,多数稀有气体密度不满足要求。
深化提升
对空气的成分的深度理解
(1) 空气各成分的含量是体积分数而不是质量分数。
(2) 稀有气体≠含量最少。实际稀有气体占比0.94%,比二氧化碳、其他气体占比更高。
(3)空气中各成分含量一般来说是比较固定的。但局部地区、不同环境二氧化碳、水蒸气含量会变化。
1.(2026·河北邢台·一模)下列关于空气及其成分的说法正确的是
A.空气中氮气的质量分数约为78%
B.稀有气体包括氦气、氖气、氩气、氢气等
C.酥脆的饼干暴露在空气中变软,说明空气中有水蒸气
D.氧气的密度比空气小,可用于填充探空气球
知识 2 空气中氧气含量的测定
1、红磷燃烧测定空气中氧气的含量
(1)原理:红磷在密闭容器中燃烧消耗 ,瓶内气体 ,密闭容器中压强 ,打开弹簧夹后,大气压将烧杯中的水 中。(压入的水的体积=被 的体积)
(2)现象:①红磷燃烧,产生大量 ,并放出热量;②装置冷却到室温后打开弹簧夹,烧杯内的水 ,约占集气瓶内气体体积的1/5。
(3)结论: 。
(4)反应表达式: 。
(5)误差分析:
①偏小可能原因:红磷量 ;装置气密性 ;未冷却至室温就 。
②偏大可能原因:点燃红磷后伸入集气瓶速度 (未及时塞紧橡皮塞);未夹紧 (未使用止水夹)。
2、测定空气中氧气的含量实验改进
(1)改进点燃方式:实验过程中不打开装置,使装置 ,如图①、②所示。
(2)改进测量方式:利用量筒或注射器等测量仪器,减小 ,使测定结果 ,如图③所示。
图① 图② 图③
(3)改进实验原理
优点:为减小实验误差,可利用铁锈蚀(如图④)、加热铜丝(如图⑤)测定空气中氧气的含量, 。
图④ 图⑤
深化提升
对红磷燃烧测定空气中氧气的含量实验的深度理解
(1)试剂选择:物质能在空气中燃烧且只与氧气反应,燃烧后的生成物为固体或液体(体积忽略不计)。
①不能换用木炭、蜡烛等物质,因为木炭或蜡烛燃烧会产生气体,造成瓶内气压几乎不变。
②不能换用铁丝,因为铁丝在空气中不燃烧。
③不能换用镁,因为镁能与氧气、氮气、二氧化碳都发生反应。
(2)集气瓶中水的作用:吸收有毒的五氧化二磷(固体);吸热加快降温。
(3) 瓶中剩余的主要气体是:氮气(化学性质:不可燃不助燃;物理性质:难溶于水)。
(4) 实验进水始终略小于 1/5:因为氧气浓度降低到一定程度,红磷会停止燃烧,无法耗尽全部氧气,属于正常现象。
1.(25-26八年级上·黑龙江哈尔滨·期末)下列对“探究空气中氧气含量的实验”的分析正确的是
A.B→C段压强增大的原因是产生大量白烟
B.C→D段曲线下降的原因仅是温度降低
C.最终瓶内水的体积等于反应消耗氧气的体积
D.D→E对应水进入集气瓶,压缩瓶内剩余气体,直至瓶内外压强平衡的过程
2.(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
知识 3 空气污染与防治
1、空气的污染物
(1)有害气体: 、一氧化碳、二氧化氮和臭氧等。
(2)烟尘: (PM10)、 (PM2.5)。
2、与空气污染有关的三大环境问题
(1) :二氧化碳含量过多引起,甲烷等也能造成。
(2) :由二氧化硫、二氧化氮引起。
(3)臭氧空洞:飞机的尾气、制冷剂 的排放。
3、空气质量指数日报
(1)主要内容包括“空气质量指数”“ ”“空气质量指数类别”等。
(2)目前计入空气质量评价的主要污染物为:二氧化硫、 、二氧化氮、可吸入颗粒物、细颗粒物和臭氧等。
4、防治措施
(1)使用 。
(2)加强空气 。
(3)积极植树、种草等。
深化提升
对空气污染与防治的深度理解
(1)全球气候变暖主要是空气中二氧化碳含量过多引起的,但二氧化碳不是空气污染物;酸雨主要是由工业排放的二氧化硫、二氧化氮等气体引起的。
(2)空气质量指数越大,空气质量指数级别就越高,空气质量就越差。
(3)高空臭氧层保护地球;近地面臭氧属于空气污染物。
(4)现阶段只能合理使用、减少使用化石燃料,无法全面禁止。
1.(25-26九年级上·湖南·期末)空气是一项宝贵的资源,某兴趣小组为了了解当地空气质量,组装了一个微型空气质量“检测站”并进行检测。完成下面小题。
3.当地的空气质量日报如图所示,下列说法错误的是
A.当前空气质量建议减少长时间户外运动
B.报告中的、与酸雨的形成有关
C.“空气质量指数”越大,表示空气的质量越好
D.当日的首要污染物为可吸入颗粒物
知识 4 氧气的性质
1、氧气的物理性质
(1)色、味:在常温常压下,氧气是一种 色、 臭的气体。在压强为101kPa时,氧气在-183℃时变为 液体,在-218.8℃时变成 的固体。
(2)密度:在标准状况下,氧气的密度比空气 。
(3)溶解性:氧气 溶于水。
2、氧气的化学性质
(1)具有 性,氧气可以使带火星的木条复燃。
(2)氧气与常见物质的反应
①木炭
现象:空气中 ;氧气中剧烈燃烧,发出 ,放出热量,生成 。
反应表达式: 。
②硫粉
现象:空气中发出微弱的 ;氧气中发出 ,放出热量,生成一种 。
反应表达式: 。
③铁丝
现象:空气中 ;氧气中剧烈燃烧, ,放出热量,生成 。
反应表达式: 。
深化提升
对氧气性质的深度理解
(1)氧气在水中不是不溶,而是溶解的量较少,水中的鱼等生物就是依靠溶解的少量氧气生存的。
(2)氧气可以支持燃烧,说明氧气具有助燃性,而不是可燃性。
(3)硫粉燃烧实验时,硫粉的用量不能过多,防止对空气造成污染;实验应在通风橱中进行或在集气瓶底部加少量水或碱液,用于吸收生成的二氧化硫,以减少空气污染。
(4)铁丝燃烧实验时,铁丝盘成螺旋状可以增大铁丝的受热面积,有利于铁丝持续燃烧;在铁丝的一端系一根火柴,目的是引燃铁丝;待火柴快燃尽时,再插入盛有氧气的集气瓶中,以免火柴梗燃烧消耗过多的氧气而使铁丝不能燃烧或燃烧现象不明显。。
1.(2026·河北沧州·三模)某小组使用数据采集器探究“铁丝在氧气中燃烧”,集气瓶内氧气的体积分数随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.瓶中放少量水,用于吸收有毒物质 B.铁丝出现“火星四射”应在之后
C.铁丝停止燃烧是因为瓶内氧气被耗尽 D.数字化能为探究提供更直观的证据
2.(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
知识 5 氧气的制取
1、氧气的工业制法(分离液态空气法)
(1)原理:利用液态空气中液态氮和液态氧的 不同,属于 变化。
(2)储存:为了便于储存、运输和使用,通常把氧气加压后储存在 的钢瓶中。
2、氧气的实验室制法
制取方法
高锰酸钾制取氧气
过氧化氢制取氧气
反应原理
发生装置
依据:反应物 及
型
型
收集装置
依据:气体的 及
排水法依据:氧气 溶于水,且不与水反应
(导管口有 气泡冒出时开始收集)
向上排空气法依据:氧气密度比空气 ,且不与空气的成分反应
操作步骤
检查装置气密性→装入药品→固定在铁架台上→点燃酒精灯进行加热→收集氧气→将导管从水槽中移离→熄灭酒精灯
简记:茶(查)、装(庄)、定、点、收、利(离)、息(熄)
检查装置气密性→装入药品→收集氧气
验满
①排水法——集气瓶口处有 时,证明已集满。
②向上排空气法——将带火星的木条放在集气 处,木条复燃,证明已集满。
深化提升
对氧气制取的深度理解
(1)并不是所有含氧物质都能用于制取氧气,只有部分含氧物质(如高锰酸钾、过氧化氢等)在特定条件下可分解制氧。
(2)高锰酸钾制氧时试管口棉花的原因是高锰酸钾粉末会随气流进入导管,堵塞导管或污染水槽中的水。
(3)用带火星的木条检验氧气时将木条伸入集气瓶内,而验满需将木条放在集气瓶瓶口。
(4)排水法收集要将集气瓶灌满水的原因是瓶内残留空气,会导致收集到的氧气纯度不足。
1.(25-26九年级上·广东东莞·阶段检测)章羽同学在进行“氧气的实验室制取”实验时制得的氧气不纯,你认为可能的原因是
A.用排水法收集氧气时,集气瓶装的是蒸馏水
B.用向上排空气法收集氧气时,导管伸入到集气瓶的底部
C.用排水法收集氧气时,导管口连续均匀冒出气泡就开始收集
D.集气瓶收集满氧气后移出水面后,快速盖好盖玻片
知识 6 催化剂与催化作用
1、催化剂
(1)定义:在化学反应里能 其他物质的 ,而本身的 和 在反应前后都没有发生变化的物质叫作催化剂。
(2)特点:一变( 反应速率,加快或减慢);两不变( 、 不变)
2、催化作用
(1)定义:催化剂在 中所起的作用。
(2)过氧化氢制取氧气实验中,除二氧化锰外,硫酸铜溶液、氧化铜、含过氧化氢酶的生物组织(如新鲜土豆、肝脏)等对过氧化氢分解也具有 作用。
深化提升
对催化剂的深度理解
(1)催化剂具有选择性,即某种催化剂只对某些化学反应具有催化作用。
(2)催化剂只能改变化学反应速率,不能决定反应能否发生,不能改变生成物量的多少。
(3)同一个化学反应不一定只有一种催化剂;同一物质可以在不同的化学反应中起催化作用。
(4)催化剂参与化学反应,但既不是反应物,也不是生成物,只是一个反应条件。
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.(25-26八年级下·山东潍坊·期末)兴趣小组探究催化剂对过氧化氢分解的影响。小组设计的实验装置如图1所示,用电子秤称量0.04 g、0.08 g、0.12 g的粉末,分别加入三只相同型号的锥形瓶中(固体的体积忽略不计),用注射器各量取8 mL 3%的过氧化氢溶液,连接装置,将过氧化氢溶液注入锥形瓶中,用压强传感器测量各锥形瓶中压强,压强随时间(前100 s)的变化曲线如图2。下列说法正确的是
A.分析图2曲线可知,其他条件相同时,的质量越大,过氧化氢分解速率越快
B.若不加入粉末,该反应不能发生
C.最终生成的质量关系为:0.12 g 组=0.08 g 组>0.04 g 组
D.化学反应前后的质量和性质不变
考点 1 空气的成分及用途
【进阶典例】物质的性质和用途密切相关,下列说法错误的是
A.氮气常用作保护气,是由于常温下,氮气的化学性质不活泼
B.稀有气体用作霓虹灯电光源,是由于稀有气体通电发出不同颜色的光
C.氧气常用作气焊、气割,是由于氧气具有可燃性
D.氦气常用作填充探空气球,是由于氦气的密度小且很稳定
解题要点
(1)氧气:具有助燃性,无可燃性,不能作燃料;可用于气焊、炼钢、供给呼吸。
(2)氮气作保护气、稀有气体作保护气:依靠化学性质不活泼。
(3)稀有气体制霓虹灯:通电发光,属于物理性质。
(4)氦气充气球:密度小且化学性质稳定(安全);氢气密度最小,但易燃易爆。
【培优突破1-1】洁净的空气是宝贵的自然资源。下列是空气中各成分的自述,你认为不合理的是
A.液氮:我的温度较低,可用于冷冻治疗
B.稀有气体:我比较稳定,可用作保护气
C.氧气:我能支持燃烧,可以作燃料
D.氦气:我通电能发光,可以做霓虹灯
【培优突破1-2】下列物质的用途中,与它的物理性质没有关系的是
A.氮气用来制造硝酸 B.稀有气体用做海上航标灯
C.利用氩氦刀来治疗肿瘤 D.医疗上用液氮进行冷冻治疗
考点 2 空气中氧气含量的测定
【进阶典例】在一次实验课上,同学们利用如图装置完成了空气中氧气含量的测定。以下分析正确的是
A.实验过程中观察到产生大量白雾 B.红磷熄灭后应立即打开弹簧夹
C.红磷用量的多少会影响实验结果 D.用木炭代替红磷也能得到相同结论
解题要点
(1)红磷燃烧现象:产生大量白烟(五氧化二磷固体小颗粒)而不是白雾(液态小液滴)。
(2)药品选择要求:只能与氧气反应;生成物为固体。
(3)实验成功三要素:红磷足量(充分耗尽瓶内氧气);装置气密性良好;冷却至室温再打开弹簧夹。
【培优突破2-1】如图是利用“红磷燃烧法”测定空气中氧气含量的图示,下列叙述不正确的是
A.安全提示:实验标识提示。实验时需戴好护目镜
B.规范操作:反应停止后,立即打开止水夹
C.实证推理:最终进入集气瓶中水的体积等于红磷燃烧消耗氧气的体积
D.误差分析:集气瓶内的水未上升至刻度1处,可能是因为红磷的量不足
【培优突破2-2】兴趣小组利用氧气传感器检测足量红磷在空气中燃烧时氧气的含量,结果如图所示。下列说法错误的是
A.红磷燃烧的现象是产生大量白烟,放出热量
B.实验结束后,装置内剩余气体的主要成分是氮气
C.实验说明足量红磷燃烧不能将装置内氧气完全耗尽
D.实验过程中装置内压强先减小后增大,最终与外界大气压相等
考点 3 空气污染与防治
【进阶典例】校园微型空气质量监测站的使用,能提高学生保护空气的意识。下列说法不正确的是
A.二氧化碳、可吸入颗粒物均是空气的主要污染物
B.使用清洁能源,积极植树、种草,可以保护空气
C.臭氧层破坏和酸雨都与空气污染有关
D.被污染的空气会损害人体健康
解题要点
(1) 常见污染物:SO2、NO2、CO、PM2.5、PM10、近地面臭氧。CO2不属于空气污染物,属于温室气体。
(2) SO2、NO2会引起酸雨;PM2.5、PM10会造成雾霾。
(3) AQI空气质量指数数值越大,污染越严重。
【培优突破3-1】如图为某地区某日的空气质量情况,其中AQI在0~50时对人体健康无影响。下列分析正确的是
A.首要污染物是CO B.二氧化硫过度排放会引起酸雨
C.污染物X可能是CO2 D.当天不适合户外运动
【培优突破3-2】兴趣小组在老师的带领下组装了“微型空气质量检测站”,用于监测当地某日空气中的主要污染物,相关数据如图。下列说法错误的是
A.当日的首要污染物为 B.空气中、过多会造成酸雨
C.属于检测站监测的物质 D.加强空气质量监测有利于调控工业布局
考点 4 氧气的性质
【进阶典例】下列关于氧气的说法正确的是
A.鱼能在水中生存,说明氧气是一种易溶于水的气体
B.植物的光合作用会消耗氧气,属于缓慢氧化
C.氧气的化学性质活泼,可以和很多物质发生氧化反应
D.氧气具有可燃性,因此常用液态氧作为火箭的燃料
解题要点
(1)氧气不易溶于水≠易溶于水≠不溶于水。
(2)氧气具有助燃性(支持燃烧),无可燃性,不能作燃料。
(3)避坑要点:看清环境是空气中燃烧还是氧气中燃烧,现象不同;留意文字用词(辨别白烟与白雾、光与火焰);注意题目是现象还是结论(现象只写感官看到的,不能出现生成物名称)。
【培优突破4-1】用如图装置探究氧气的性质,实验步骤如下:①将透明实验盒用隔板分成两部分,点燃燃烧室内的蜡烛,将倾倒室内的氧气传感器连接电脑并采集数据;②将氧气缓慢倒入倾倒室;③提起中间隔板;④观察并记录蜡烛的燃烧现象。
下列说法错误的是
A.时蜡烛燃烧得最剧烈
B.时,蜡烛熄灭
C.该探究实验能说明氧气密度比空气大,具有助燃性
D.图像中P点所对应的操作步骤是③
【培优突破4-2】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
考点 5 氧气的制取
【进阶典例】对于分离液态空气得到较纯净氧气的过程,以下分析不正确的是
A.利用了气体沸点不同
B.先分离出氧气,再分离出氮气
C.分离出氮气后剩余物质是混合物
D.工业上选用分离液态空气法制氧气的原因是空气中含有大量氧气,廉价易得
解题要点
(1) 工业制氧是利用液氮和液氧的沸点不同分离空气,属于物理变化。
(2) 发生装置根据反应物状态、反应条件选型,加热高锰酸钾选固固加热型,过氧化氢分解选固液常温型。
(3) 收集装置:氧气不易溶于水可选排水法,密度大于空气可选向上排空气法,根据题目对气体纯度、干燥度的要求匹配收集方式。
(4) 高锰酸钾制氧严格遵循“查、装、定、点、收、离、熄”七字步骤,实验结束必须先撤导管再熄灭酒精灯,防止水倒吸炸裂试管。
(5) 检验氧气:将带火星木条伸入集气瓶内,木条复燃即可证明是氧气。
(6) 验满氧气:向上排空气法需将带火星木条放在集气瓶口,排水法看到瓶口有大气泡冒出即证明集满。
【培优突破5-1】实验室用高锰酸钾制取氧气并验证性质,以下装置使用及操作正确的是
A.甲;向试管中加入固体试剂 B.乙:加热装置中的试剂制取氧气
C.丙:用集气瓶如图示方法收集氧气 D.丁:将铁丝伸入集气瓶中燃烧
【培优突破5-2】下图是实验室用过氧化氢溶液制取并收集氧气的装置图。下列说法正确的是
A.过氧化氢溶液不需要条件即可快速分解制得大量氧气
B.可以将长颈漏斗口换成漏斗
C.集满氧气的集气瓶盖好毛玻璃片正放在实验桌上
D.观察到导气管口有气泡冒出时立即开始收集氧气
考点 6 催化剂与催化作用
【进阶典例】下列有关催化剂的说法正确的是
A.没有催化剂,化学反应就不能发生
B.一种物质可以作为多个化学反应的催化剂
C.化学反应前后,催化剂的质量和性质都不变
D.用过氧化氢溶液制氧气时,加入催化剂可以使生成氧气的质量增加
解题要点
(1) 紧扣催化剂核心特征“一变两不变”:“一变”指改变其他物质的反应速率(包含加快、减慢两种情况),“两不变”指反应前后催化剂自身的质量和化学性质不变,注意物理性质可能发生改变。
(2) 牢记催化剂不影响生成物的总质量,仅改变反应完成的快慢,不会增加或减少最终生成产物的量。
(3) 验证某物质是催化剂必须完成三步实验:验证该物质能改变反应速率、验证反应前后其质量不变、验证反应前后其化学性质不变,三步缺一不可。
(4) 探究催化效果的影响因素时,严格使用控制变量法,只保留一个变量差异,其余实验条件保持完全一致。
【培优突破6-1】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,下列说法正确的是
A.反应过程中装置内气压变大只是因为产生了氧气
B.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
C.从曲线a、b的变化可知催化剂种类不同,产生的氧气的量不同
D.反应前后土豆块和猪肝块的性质不变
【培优突破6-2】某实验小组设计了如下实验探究过氧化氢分解中二氧化锰的作用。下列说法不正确的是
A.实验甲中带火星的木条未复燃是因为过氧化氢常温下不分解
B.实验甲、乙说明能加快过氧化氢分解
C.实验乙、丙说明反应前后的化学性质不变
D.要说明是过氧化氢分解的催化剂,还需称量实验前后的质量
1.(25-26九年级上·福建南平·阶段检测)空气是一种宝贵的自然资源,下列说法不正确的是
A.食品包装袋中充入氮气可以防腐 B.稀有气体可作焊接金属的保护气
C.空气中各成分含量固定不变 D.化工生产行业中,氮气是生产氮肥的重要原料
2.(25-26九年级上·黑龙江齐齐哈尔·期中)下列物质的性质和用途对应关系错误的是
A.氧气能支持燃烧——用作高能燃料
B.稀有气体通电能发出不同颜色的光——用于电光源
C.液氮制造低温环境——用于显示超导性能
D.氦气密度小且化学性质稳定——用于氦气球
3.(25-26九年级上·湖南长沙·期中)校园微型空气质量“检测站”的组装和使用,可以提高同学们保护环境的意识。下列有关说法正确的是
A.按照质量分数计算,空气中的氧气约占21%
B.加强空气质量监测有利于调控工业布局、减少环境污染
C.空气质量指数越大,表示空气质量越好
D.二氧化碳在空气中含量增大会加剧温室效应,属于空气污染物
4.(25-26九年级上·江苏常州·期末)氧气是我们赖以生存的重要气体,下列与氧气相关的说法中正确的是
A.发现:历史上真正发现氧气并研究了其在空气中含量的科学家是波义耳
B.制取:工业上采用分离液态空气制取氧气,是利用了氮气和氧气沸点不同的原理
C.用途:氧气能支持燃烧,可用作燃料
D.存在:鱼虾能在水中生存,说明氧气易溶于水
5.(2026·河北沧州·三模)某小组使用数据采集器探究“铁丝在氧气中燃烧”,集气瓶内氧气的体积分数随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.瓶中放少量水,用于吸收有毒物质 B.铁丝出现“火星四射”应在之后
C.铁丝停止燃烧是因为瓶内氧气被耗尽 D.数字化能为探究提供更直观的证据
6.(25-26九年级上·广西河池·期末)下列关于物质在空气中燃烧现象的描述,正确的是
A.红磷燃烧产生大量白色烟雾
B.铁丝燃烧火星四射,生成黑色固体
C.硫粉燃烧产生淡蓝色火焰,生成有刺激性气味的气体
D.木炭燃烧生成二氧化碳气体
7.(25-26九年级上·湖南岳阳·期中)思维导图是高效的学习思维模式,是应用于记忆、学习、思考等的思维“地图”。下图为氧气制取课题的思维导图,下列说法不合理的是
A.操作X是蒸发 B.H2O2和KMnO4制取氧气的发生装置相同
C.Ⅲ处表示的是催化剂 D.利用空气制取氧气可知氧气的沸点更高
8.(25-26八年级上·广西南宁·期末)关于加热高锰酸钾制氧气并用排水法收集的实验,下列说法错误的是
A.装试剂时,试管口要塞一团棉花——防止加热时粉末状物质进入导管
B.固定装置时,试管口要略向下倾斜——防止冷凝水倒流,使试管炸裂
C.收集氧气时,瓶口有大气泡冒出——说明氧气已经集满
D.实验结束后,先把导管从水槽移出,再熄灭酒精灯——避免收集到的氧气含有水蒸气
9.(25-26九年级上·河南周口·期末)下图是实验室制取氧气的部分装置,下列说法正确的是
A.用A装置制取氧气时,试管口应略向上倾斜
B.用B装置制取氧气时,长颈漏斗下端应伸入液面以下
C.用C装置收集氧气时,导管口刚有气泡冒出就开始收集
D.用D装置收集氧气时,验满方法是将带火星的木条伸入瓶中
10.(25-26九年级下·江苏连云港·期中)利用图1装置研究过氧化氢制氧气的反应,所得结果如图2所示。下列说法不正确的是
A.图2中的a点对应的操作是推动注射器活塞
B.该实验能证明二氧化锰对过氧化氢的分解起催化作用
C.对比ab段和bc段,可以判断过氧化氢溶液的反应放热
D.比较曲线①②可知,适当增加溶液的浓度,可以使反应加快
11.(2026·江苏扬州·中考真题)能与有机物反应,从而去除水样中的。为研究不同固体催化剂、对该反应中去除率的影响,进行如图-1所示的三组实验。相同时间后,测得实验结果如图-2所示。
已知:的去除率;、不与反应。
下列有关与的反应及上述实验的结论合理的是
A.M对该反应无催化效果
B.实验①与实验②,有机物X被去除的原理相同
C.上述实验条件下,与相比,催化该反应的效果更好
D.其他条件相同时,与相比,改变温度对催化该反应的影响更大
1.(25-26九年级上·福建福州·阶段检测)已知:常压下,氮气沸点-196℃,氧气沸点-183℃。将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口,下列说法正确的是
A.观察到木条熄灭
B.观察到木条继续燃烧
C.当液态物质剩余约体积,其主要成分是液氮
D.当液态物质剩余约体积,其主要成分是液态空气
2.(25-26九年级上·湖南岳阳·期中)微型空气质量检测仪是一种检测空气污染指数的仪器。化学兴趣小组同学利用该仪器和实验探究等方法检测某工业园区气体的成分,并绘制了相关图像。分析如图信息,所得结论正确的是
A.①中初始能量来源于电能 B.①中显示屏上可显示出CO2的含量
C.③中P点表示红磷开始燃烧 D.③中Q点表示打开弹簧夹的最佳时刻
3.(25-26八年级上·山东日照·期末)某校课外化学兴趣小组的同学利用数字化技术对“空气中氧气体积分数的测定”进行了再探究(如图1),得到的数据曲线如图2所示,下列有关说法不正确的是
【查阅资料】红磷燃烧生成五氧化二磷,五氧化二磷有毒,易溶于水。
A.X曲线表示的是氧气的浓度
B.集气瓶中装的水有吸收五氧化二磷的作用
C.图1装置中观察到的现象:红磷燃烧,产生大量白烟
D.图2压强曲线中,BC段气压变化的原因是红磷燃烧放热导致气压增大幅度大于氧气消耗导致气压减小幅度
4.(25-26九年级上·广西河池·期末)图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量,图2是用该装置测得实验过程中集气瓶内气压与时间关系图(该装置气密性良好,是集气瓶内初始气压)。下列说法正确的是
A.红磷的多少对实验结果无影响 B.集气瓶中气压瞬间变大是迅速消耗造成的
C.a点时反应刚好停止 D.d点时气压小于初始气压是温度降低造成的
5.(25-26八年级上·黑龙江哈尔滨·期中)下列关于氧气的性质,相关实验内容和结论说法错误的有
①具有可燃性;
②通常情况下为无色无臭;
③木炭燃烧生成和;
④做木炭在氧气中燃烧实验,集气瓶底必须放少量水吸收产生的气体;
⑤醋的酿造与氧气有关;
⑥红磷在氧气中燃烧,集气瓶内水的主要作用是吸收热量,防止瓶底炸裂;
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
6.(25-26九年级上·广东揭阳·阶段检测)下列图像不能正确反映对应变化关系的是
A.①在密闭装置内(无其它物质)加热高锰酸钾制氧气
B.②用等量等浓度的过氧化氢溶液分别制取氧气
C.③加热高锰酸钾制氧气前后二氧化锰质量变化
D.④向过氧化氢的水溶液中加入二氧化锰制氧气
7.(25-26九年级上·云南迪庆·期末)福州大学团队研发的铜锚定碳纳米球催化剂(Cu—NC—3)可实现臭氧对广谱水体污染物的高效降解。以广谱水体污染物中的草酸(OA)和苯甲酸(BA)为研究对象,实验测得[TOC]t/[TOC]0(在特定反应时间点t时,剩余的总有机碳浓度与初始总有机碳浓度的比值)如图所示,下列说法不正确的
A.单独使用臭氧对水体污染物有降解作用
B.该催化剂对草酸的降解效果比苯甲酸好
C.该催化剂对苯甲酸的降解效果影响更大
D.反应后,该催化剂的质量和化学性质不变
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第二单元 空气和氧气
复习讲义
目 录
知识体系·深度建构:贯通知识内在脉络,夯实学科认知根基
归纳整合·深化提升:梳理重难关键要点,升华思维认知层级
高频考点·精准突破:透析高频命题规律,高效攻克关键题型
考点 1 空气的成分及用途
考点 4 氧气的性质
考点 2 空气中氧气含量的测定
考点 5 氧气的制取
考点 3 空气污染与防治
考点 6 催化剂与催化作用
培优测评·素养进阶:实战演练查漏补缺,稳步进阶学科素养
知识 1 空气的成分及用途
1、空气的成分
空气的成分
氮气N2
氧气O2
稀有气体
二氧化碳CO2
其他气体
体积分数
78%
21%
0.94%
0.04%
0.02%
2、空气中各成分用途的几个误区
(1)误以为氧气可作燃料,其实氧气只具有助燃性,无可燃性,只能作助燃剂,不能作燃料。
(2)误认为氮气化学性质绝对稳定,完全不能参与任何反应,其实氮气在一定条件下可以发生反应,可用于制造硝酸、氮肥。
(3)误认为稀有气体可用于填充普通探空气球,其实只有氦气这类密度极小且性质稳定的稀有气体适合,多数稀有气体密度不满足要求。
深化提升
对空气的成分的深度理解
(1) 空气各成分的含量是体积分数而不是质量分数。
(2) 稀有气体≠含量最少。实际稀有气体占比0.94%,比二氧化碳、其他气体占比更高。
(3)空气中各成分含量一般来说是比较固定的。但局部地区、不同环境二氧化碳、水蒸气含量会变化。
1.(2026·河北邢台·一模)下列关于空气及其成分的说法正确的是
A.空气中氮气的质量分数约为78%
B.稀有气体包括氦气、氖气、氩气、氢气等
C.酥脆的饼干暴露在空气中变软,说明空气中有水蒸气
D.氧气的密度比空气小,可用于填充探空气球
【答案】C
【解析】A、空气中氮气的体积分数约为78%,不是质量分数,故A错误;
B、稀有气体包括氦气、氖气、氩气等,氢气不属于稀有气体,故B错误;
C、酥脆的饼干露置在空气中会吸收水蒸气变软,可说明空气中含有水蒸气,故C正确;
D、氧气的密度比空气大,不可用于填充探空气球,故D错误。
故选C。
知识 2 空气中氧气含量的测定
1、红磷燃烧测定空气中氧气的含量
(1)原理:红磷在密闭容器中燃烧消耗氧气,瓶内气体减少,密闭容器中压强减小,打开弹簧夹后,大气压将烧杯中的水压入集气瓶中。(压入的水的体积=被消耗的氧气的体积)
(2)现象:①红磷燃烧,产生大量白烟,并放出热量;②装置冷却到室温后打开弹簧夹,烧杯内的水被吸入集气瓶,约占集气瓶内气体体积的1/5。
(3)结论:氧气约占空气总体积的1/5。
(4)反应表达式:磷+氧气五氧化二磷
(5)误差分析:
①偏小可能原因:红磷量不足;装置气密性不好;未冷却至室温就打开弹簧夹。
②偏大可能原因:点燃红磷后伸入集气瓶速度太慢(未及时塞紧橡皮塞);未夹紧止水夹(未使用止水夹)。
2、测定空气中氧气的含量实验改进
(1)改进点燃方式:实验过程中不打开装置,使装置始终保持密闭,如图①、②所示。
(2)改进测量方式:利用量筒或注射器等测量仪器,减小实验误差,使测定结果更加精确,如图③所示。
图① 图② 图③
(3)改进实验原理
优点:为减小实验误差,可利用铁锈蚀(如图④)、加热铜丝(如图⑤)测定空气中氧气的含量,结果更准确。
图④ 图⑤
深化提升
对红磷燃烧测定空气中氧气的含量实验的深度理解
(1)试剂选择:物质能在空气中燃烧且只与氧气反应,燃烧后的生成物为固体或液体(体积忽略不计)。
①不能换用木炭、蜡烛等物质,因为木炭或蜡烛燃烧会产生气体,造成瓶内气压几乎不变。
②不能换用铁丝,因为铁丝在空气中不燃烧。
③不能换用镁,因为镁能与氧气、氮气、二氧化碳都发生反应。
(2)集气瓶中水的作用:吸收有毒的五氧化二磷(固体);吸热加快降温。
(3) 瓶中剩余的主要气体是:氮气(化学性质:不可燃不助燃;物理性质:难溶于水)。
(4) 实验进水始终略小于 1/5:因为氧气浓度降低到一定程度,红磷会停止燃烧,无法耗尽全部氧气,属于正常现象。
1.(25-26八年级上·黑龙江哈尔滨·期末)下列对“探究空气中氧气含量的实验”的分析正确的是
A.B→C段压强增大的原因是产生大量白烟
B.C→D段曲线下降的原因仅是温度降低
C.最终瓶内水的体积等于反应消耗氧气的体积
D.D→E对应水进入集气瓶,压缩瓶内剩余气体,直至瓶内外压强平衡的过程
【答案】D
【解析】A、B→C段压强增大的原因是红磷燃烧放出热量,使装置内气体受热膨胀,而不是因为产生大量白烟。白烟是五氧化二磷固体小颗粒,不会直接导致压强增大,该说法错误;
B、C→D段曲线下降的原因有两点:一是反应结束后温度逐渐降低;二是红磷燃烧消耗了瓶内的氧气,使气体总量减少,所以不只是温度降低,该说法错误;
C、最终进入瓶内的水的体积约等于反应消耗氧气的体积,但瓶内水的体积还包含实验前预先加入的水,因此不等于消耗氧气的体积,该说法错误;
D、D→E段对应打开弹簧夹后,水进入集气瓶,压缩瓶内剩余的气体,直至瓶内外压强达到平衡,该说法正确。
故选D。
2.(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
【解析】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。
故选D。
知识 3 空气污染与防治
1、空气的污染物
(1)有害气体:二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮和臭氧等。
(2)烟尘:可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)。
2、与空气污染有关的三大环境问题
(1)温室效应:二氧化碳含量过多引起,甲烷等也能造成。
(2)酸雨:由二氧化硫、二氧化氮引起。
(3)臭氧空洞:飞机的尾气、制冷剂氟里昂的排放。
3、空气质量指数日报
(1)主要内容包括“空气质量指数”“首要污染物”“空气质量指数类别”等。
(2)目前计入空气质量评价的主要污染物为:二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物、细颗粒物和臭氧等。
4、防治措施
(1)使用清洁能源。
(2)加强空气质量监测。
(3)积极植树、种草等。
深化提升
对空气污染与防治的深度理解
(1)全球气候变暖主要是空气中二氧化碳含量过多引起的,但二氧化碳不是空气污染物;酸雨主要是由工业排放的二氧化硫、二氧化氮等气体引起的。
(2)空气质量指数越大,空气质量指数级别就越高,空气质量就越差。
(3)高空臭氧层保护地球;近地面臭氧属于空气污染物。
(4)现阶段只能合理使用、减少使用化石燃料,无法全面禁止。
1.(25-26九年级上·湖南·期末)空气是一项宝贵的资源,某兴趣小组为了了解当地空气质量,组装了一个微型空气质量“检测站”并进行检测。完成下面小题。
3.当地的空气质量日报如图所示,下列说法错误的是
A.当前空气质量建议减少长时间户外运动
B.报告中的、与酸雨的形成有关
C.“空气质量指数”越大,表示空气的质量越好
D.当日的首要污染物为可吸入颗粒物
【答案】C
【解析】A、当前空气质量为轻度污染,建议减少长时间户外运动,故说法正确;
B、报告中的SO2、NO2均能与水反应生成酸性物质,导致酸雨的发生,故说法正确;
C、“空气质量指数”越大,空气污染越严重,空气质量越差,故说法错误;
D、由图可知,可吸入颗粒物(PM10)的污染指数最大,故当日的首要污染物为可吸入颗粒物(PM10),故说法正确;
故选C。
知识 4 氧气的性质
1、氧气的物理性质
(1)色、味:在常温常压下,氧气是一种无色、无臭的气体。在压强为101kPa时,氧气在-183℃时变为淡蓝色液体,在-218.8℃时变成淡蓝色的固体。
(2)密度:在标准状况下,氧气的密度比空气略大。
(3)溶解性:氧气不易溶于水。
2、氧气的化学性质
(1)具有助燃性,氧气可以使带火星的木条复燃。
(2)氧气与常见物质的反应
①木炭
现象:空气中红热;氧气中剧烈燃烧,发出白光,放出热量,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
反应表达式:碳+氧气二氧化碳
②硫粉
现象:空气中发出微弱的淡蓝色火焰;氧气中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。
反应表达式:硫+氧气二氧化硫
③铁丝
现象:空气中红热;氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体
反应表达式:铁+氧气四氧化三铁
深化提升
对氧气性质的深度理解
(1)氧气在水中不是不溶,而是溶解的量较少,水中的鱼等生物就是依靠溶解的少量氧气生存的。
(2)氧气可以支持燃烧,说明氧气具有助燃性,而不是可燃性。
(3)硫粉燃烧实验时,硫粉的用量不能过多,防止对空气造成污染;实验应在通风橱中进行或在集气瓶底部加少量水或碱液,用于吸收生成的二氧化硫,以减少空气污染。
(4)铁丝燃烧实验时,铁丝盘成螺旋状可以增大铁丝的受热面积,有利于铁丝持续燃烧;在铁丝的一端系一根火柴,目的是引燃铁丝;待火柴快燃尽时,再插入盛有氧气的集气瓶中,以免火柴梗燃烧消耗过多的氧气而使铁丝不能燃烧或燃烧现象不明显。。
1.(2026·河北沧州·三模)某小组使用数据采集器探究“铁丝在氧气中燃烧”,集气瓶内氧气的体积分数随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.瓶中放少量水,用于吸收有毒物质 B.铁丝出现“火星四射”应在之后
C.铁丝停止燃烧是因为瓶内氧气被耗尽 D.数字化能为探究提供更直观的证据
【答案】D
【解析】A、铁丝在氧气中燃烧时,瓶底放少量水的作用是防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶瓶底;该反应生成四氧化三铁,无有毒物质,因此A错误;
B、由图像可知,内氧气体积分数快速下降,说明该阶段铁丝燃烧消耗大量氧气,“火星四射”的燃烧现象出现在之前;后氧气浓度基本稳定,燃烧已经停止,因此B错误;
C、后瓶内氧气体积分数仍约为30%,有大量氧气剩余,铁丝停止燃烧是因为氧气浓度过低,无法支持铁丝继续燃烧,并非氧气被耗尽,因此C错误;
D、数字化实验可以实时定量呈现氧气浓度的变化过程,相比传统的定性观察,能为探究提供更直观、准确的证据,因此D正确。
故选D。
2.(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
【解析】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。
故选C。
知识 5 氧气的制取
1、氧气的工业制法(分离液态空气法)
(1)原理:利用液态空气中液态氮和液态氧的沸点不同,属于物理变化。
(2)储存:为了便于储存、运输和使用,通常把氧气加压后储存在蓝色的钢瓶中。
2、氧气的实验室制法
制取方法
高锰酸钾制取氧气
过氧化氢制取氧气
反应原理
高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气
过氧化氢水+氧气
发生装置
依据:反应物状态及反应条件
固体加热型
固液不加热型
收集装置
依据:气体的溶解性及密度
排水法依据:氧气不易溶于水,且不与水反应
(导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集)
向上排空气法依据:氧气密度比空气大,且不与空气的成分反应
操作步骤
检查装置气密性→装入药品→固定在铁架台上→点燃酒精灯进行加热→收集氧气→将导管从水槽中移离→熄灭酒精灯
简记:茶(查)、装(庄)、定、点、收、利(离)、息(熄)
检查装置气密性→装入药品→收集氧气
验满
①排水法——集气瓶口处有大气泡冒出时,证明已集满。
②向上排空气法——将带火星的木条放在集气瓶口处,木条复燃,证明已集满。
深化提升
对氧气制取的深度理解
(1)并不是所有含氧物质都能用于制取氧气,只有部分含氧物质(如高锰酸钾、过氧化氢等)在特定条件下可分解制氧。
(2)高锰酸钾制氧时试管口棉花的原因是高锰酸钾粉末会随气流进入导管,堵塞导管或污染水槽中的水。
(3)用带火星的木条检验氧气时将木条伸入集气瓶内,而验满需将木条放在集气瓶瓶口。
(4)排水法收集要将集气瓶灌满水的原因是瓶内残留空气,会导致收集到的氧气纯度不足。
1.(25-26九年级上·广东东莞·阶段检测)章羽同学在进行“氧气的实验室制取”实验时制得的氧气不纯,你认为可能的原因是
A.用排水法收集氧气时,集气瓶装的是蒸馏水
B.用向上排空气法收集氧气时,导管伸入到集气瓶的底部
C.用排水法收集氧气时,导管口连续均匀冒出气泡就开始收集
D.集气瓶收集满氧气后移出水面后,快速盖好盖玻片
【答案】D
【解析】A、排水法收集时集气瓶装满水的目的是排尽瓶内原有空气,使用蒸馏水是合理操作,不会导致氧气不纯;
B、氧气的密度比空气的大,向上排空气法收集时导管伸入集气瓶底部,可充分排出瓶内空气,是正确操作,不会导致氧气不纯;
C、排水法收集时,初始冒出的气泡是装置内的空气,待导管口连续均匀冒气泡再收集是正确操作,可避免混入空气,不会导致氧气不纯;
D、排水法收集满氧气后,必须在水面下盖好盖玻片再移出集气瓶,若移出水面后再盖玻片,外界空气会进入集气瓶,最终导致氧气不纯,符合题意。
故选D。
知识 6 催化剂与催化作用
1、催化剂
(1)定义:在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫作催化剂。
(2)特点:一变(改变反应速率,加快或减慢);两不变(质量、化学性质不变)
2、催化作用
(1)定义:催化剂在化学反应中所起的作用。
(2)过氧化氢制取氧气实验中,除二氧化锰外,硫酸铜溶液、氧化铜、含过氧化氢酶的生物组织(如新鲜土豆、肝脏)等对过氧化氢分解也具有催化作用。
深化提升
对催化剂的深度理解
(1)催化剂具有选择性,即某种催化剂只对某些化学反应具有催化作用。
(2)催化剂只能改变化学反应速率,不能决定反应能否发生,不能改变生成物量的多少。
(3)同一个化学反应不一定只有一种催化剂;同一物质可以在不同的化学反应中起催化作用。
(4)催化剂参与化学反应,但既不是反应物,也不是生成物,只是一个反应条件。
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
【解析】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。
故选A。
2.(25-26八年级下·山东潍坊·期末)兴趣小组探究催化剂对过氧化氢分解的影响。小组设计的实验装置如图1所示,用电子秤称量0.04 g、0.08 g、0.12 g的粉末,分别加入三只相同型号的锥形瓶中(固体的体积忽略不计),用注射器各量取8 mL 3%的过氧化氢溶液,连接装置,将过氧化氢溶液注入锥形瓶中,用压强传感器测量各锥形瓶中压强,压强随时间(前100 s)的变化曲线如图2。下列说法正确的是
A.分析图2曲线可知,其他条件相同时,的质量越大,过氧化氢分解速率越快
B.若不加入粉末,该反应不能发生
C.最终生成的质量关系为:0.12 g 组=0.08 g 组>0.04 g 组
D.化学反应前后的质量和性质不变
【答案】A
【解析】A、由图2曲线可知,其他条件相同时,质量越大,相同时间内装置内压强上升越快,说明单位时间内产生的量越多,即过氧化氢分解速率越快,该选项正确;
B、是过氧化氢分解的催化剂,仅改变化学反应速率,不加入时,过氧化氢仍会缓慢分解,该选项错误;
C、催化剂不改变生成物的总质量,三组实验中过氧化氢的质量完全相等,完全反应后生成的质量相等,0.04g 组仅为反应速率慢,100s时未反应完全,该选项错误;
D、催化剂在化学反应前后,质量和化学性质不变,物理性质(如颗粒大小等)可能发生改变,该选项错误。
故选A。
考点 1 空气的成分及用途
【进阶典例】物质的性质和用途密切相关,下列说法错误的是
A.氮气常用作保护气,是由于常温下,氮气的化学性质不活泼
B.稀有气体用作霓虹灯电光源,是由于稀有气体通电发出不同颜色的光
C.氧气常用作气焊、气割,是由于氧气具有可燃性
D.氦气常用作填充探空气球,是由于氦气的密度小且很稳定
【答案】C
【解析】A、氮气化学性质不活泼,可用作保护气,正确;
B、稀有气体通电发出不同颜色的光,用于霓虹灯,正确;
C、氧气具有助燃性而非可燃性,用于气焊、气割是利用其助燃性,错误;
D、氦气密度小且稳定,可用于填充探空气球,正确。
故选C。
解题要点
(1)氧气:具有助燃性,无可燃性,不能作燃料;可用于气焊、炼钢、供给呼吸。
(2)氮气作保护气、稀有气体作保护气:依靠化学性质不活泼。
(3)稀有气体制霓虹灯:通电发光,属于物理性质。
(4)氦气充气球:密度小且化学性质稳定(安全);氢气密度最小,但易燃易爆。
【培优突破1-1】洁净的空气是宝贵的自然资源。下列是空气中各成分的自述,你认为不合理的是
A.液氮:我的温度较低,可用于冷冻治疗
B.稀有气体:我比较稳定,可用作保护气
C.氧气:我能支持燃烧,可以作燃料
D.氦气:我通电能发光,可以做霓虹灯
【答案】C
【解析】A、液氮温度较低,医疗上可用于冷冻治疗,该选项合理;
B、稀有气体化学性质稳定,可作保护气,该选项合理;
C、氧气能支持燃烧,但不具有可燃性,不能作燃料,该选项不合理;
D、氦气通电时能发光,可作霓虹灯,该选项合理。
故选C。
【培优突破1-2】下列物质的用途中,与它的物理性质没有关系的是
A.氮气用来制造硝酸 B.稀有气体用做海上航标灯
C.利用氩氦刀来治疗肿瘤 D.医疗上用液氮进行冷冻治疗
【答案】A
【解析】A、氮气制造硝酸涉及化学反应(如氨的氧化),属于化学性质,该选项符合题意;
B、稀有气体通电可以发出不同颜色的光,这是利用了它的物理性质,该选项不符合题意;
C、氩气、氦气的沸点非常低,可以用于医疗手术,这是利用了它的物理性质,该选项不符合题意;
D、液氮的沸点低,可以用于医疗手术,这是利用了它的物理性质,该选项不符合题意;
故选A。
考点 2 空气中氧气含量的测定
【进阶典例】在一次实验课上,同学们利用如图装置完成了空气中氧气含量的测定。以下分析正确的是
A.实验过程中观察到产生大量白雾 B.红磷熄灭后应立即打开弹簧夹
C.红磷用量的多少会影响实验结果 D.用木炭代替红磷也能得到相同结论
【答案】C
【解析】A、红磷燃烧生成五氧化二磷固体小颗粒,实验现象为产生大量白烟;白雾是液态小液滴,因此A错误;
B、红磷熄灭后需等装置冷却至室温再打开弹簧夹,若立即打开,瓶内气体受热膨胀,压强偏大,进入集气瓶的水的体积偏小,会导致测定结果偏低,因此B错误;
C、若红磷用量不足,无法将集气瓶内的氧气完全消耗,会使测定结果偏小,因此红磷用量会影响实验结果,C正确;
D、木炭燃烧生成二氧化碳气体,反应前后瓶内压强几乎无变化,水无法进入集气瓶,不能得到正确结论,因此D错误。
故选C。
解题要点
(1)红磷燃烧现象:产生大量白烟(五氧化二磷固体小颗粒)而不是白雾(液态小液滴)。
(2)药品选择要求:只能与氧气反应;生成物为固体。
(3)实验成功三要素:红磷足量(充分耗尽瓶内氧气);装置气密性良好;冷却至室温再打开弹簧夹。
【培优突破2-1】如图是利用“红磷燃烧法”测定空气中氧气含量的图示,下列叙述不正确的是
A.安全提示:实验标识提示。实验时需戴好护目镜
B.规范操作:反应停止后,立即打开止水夹
C.实证推理:最终进入集气瓶中水的体积等于红磷燃烧消耗氧气的体积
D.误差分析:集气瓶内的水未上升至刻度1处,可能是因为红磷的量不足
【答案】B
【解析】A、标识为佩戴护目镜的安全提示,红磷燃烧可能有物质迸溅,实验需戴好护目镜,正确;
B、反应停止后集气瓶内温度较高,气体受热膨胀,若立即打开止水夹,会导致进入瓶内的水量偏少、测量结果偏小,需冷却至室温后再打开止水夹,错误;
C、红磷燃烧消耗氧气且生成物为固体,瓶内气压减小,冷却后进入瓶内的水的体积等于消耗的氧气体积,符合实验原理,正确;
D、红磷量不足时无法完全消耗瓶内氧气,瓶内气压减小幅度偏小,水无法上升至刻度1处,是常见误差原因,正确。
故选B。
【培优突破2-2】兴趣小组利用氧气传感器检测足量红磷在空气中燃烧时氧气的含量,结果如图所示。下列说法错误的是
A.红磷燃烧的现象是产生大量白烟,放出热量
B.实验结束后,装置内剩余气体的主要成分是氮气
C.实验说明足量红磷燃烧不能将装置内氧气完全耗尽
D.实验过程中装置内压强先减小后增大,最终与外界大气压相等
【答案】D
【解析】A、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,同时放出热量,说法正确;
B、空气主要由氮气和氧气组成,红磷不与氮气反应,氧气被消耗后,剩余气体的主要成分为氮气,说法正确;
C、由氧气体积分数变化图像可知,反应结束后装置内氧气体积分数未降到0,说明足量红磷不能将装置内氧气完全耗尽,说法正确;
D、红磷燃烧放热,装置内气体受热膨胀,压强先增大;反应结束后温度冷却到室温,氧气被消耗,压强减小,最终压强小于起始大气压,说法错误。
故选D。
考点 3 空气污染与防治
【进阶典例】校园微型空气质量监测站的使用,能提高学生保护空气的意识。下列说法不正确的是
A.二氧化碳、可吸入颗粒物均是空气的主要污染物
B.使用清洁能源,积极植树、种草,可以保护空气
C.臭氧层破坏和酸雨都与空气污染有关
D.被污染的空气会损害人体健康
【答案】A
【解析】A、二氧化碳是空气的正常成分,不属于主要污染物,A选项错误;
B、使用清洁能源,积极植树、种草,可以保护空气,B选项正确;
C、臭氧层破坏(氟氯烃等污染物导致)和酸雨(二氧化硫、氮氧化物导致)均与空气污染有关,C选项正确;
D、被污染的空气会损害人体健康,D选项正确;
故选A。
解题要点
(1) 常见污染物:SO2、NO2、CO、PM2.5、PM10、近地面臭氧。CO2不属于空气污染物,属于温室气体。
(2) SO2、NO2会引起酸雨;PM2.5、PM10会造成雾霾。
(3) AQI空气质量指数数值越大,污染越严重。
【培优突破3-1】如图为某地区某日的空气质量情况,其中AQI在0~50时对人体健康无影响。下列分析正确的是
A.首要污染物是CO B.二氧化硫过度排放会引起酸雨
C.污染物X可能是CO2 D.当天不适合户外运动
【答案】B
【解析】A、首要污染物是浓度最高的污染物,由图可知臭氧浓度最高,为首要污染物,CO浓度最低,错误;
B、二氧化硫能与水反应生成酸性物质,导致酸雨的发生,正确;
C、二氧化碳是空气的正常组成成分,不属于空气污染物,因此X不可能是CO2,错误;
D、当天AQI为26,处于0~50的区间,对人体健康无影响,适合户外运动,错误。
故选B。
【培优突破3-2】兴趣小组在老师的带领下组装了“微型空气质量检测站”,用于监测当地某日空气中的主要污染物,相关数据如图。下列说法错误的是
A.当日的首要污染物为 B.空气中、过多会造成酸雨
C.属于检测站监测的物质 D.加强空气质量监测有利于调控工业布局
【答案】C
【解析】A、从数据分析可知,当日O3产生量为59.0μg/m3,SO2产生量为8.0μg/m3,NO2产生量为11.0μg/m3,故O3为当日的首要污染物,A说法正确;
B、SO2和NO2在大气中与水结合都能生成酸,是酸雨的主要成分,所以SO2、NO2与酸雨的形成有关,B说法正确;
C、CO2不属于空气污染物,不需要监测,C说法错误;
D、加强空气质量监测有利于调控工业布局,D说法正确。
故选C。
考点 4 氧气的性质
【进阶典例】下列关于氧气的说法正确的是
A.鱼能在水中生存,说明氧气是一种易溶于水的气体
B.植物的光合作用会消耗氧气,属于缓慢氧化
C.氧气的化学性质活泼,可以和很多物质发生氧化反应
D.氧气具有可燃性,因此常用液态氧作为火箭的燃料
【答案】C
【解析】A、氧气微溶于水,鱼能生存是因水中溶解少量氧气,并非易溶,该选项说法不正确;
B、光合作用产生氧气,不属于缓慢氧化,该选项说法不正确;
C、氧气化学性质活泼,能与多种物质发生氧化反应,如支持燃烧,该选项说法正确;
D、氧气不可燃,但能助燃,液态氧在火箭中作氧化剂而非燃料,该选项说法不正确。
故选C。
解题要点
(1)氧气不易溶于水≠易溶于水≠不溶于水。
(2)氧气具有助燃性(支持燃烧),无可燃性,不能作燃料。
(3)避坑要点:看清环境是空气中燃烧还是氧气中燃烧,现象不同;留意文字用词(辨别白烟与白雾、光与火焰);注意题目是现象还是结论(现象只写感官看到的,不能出现生成物名称)。
【培优突破4-1】用如图装置探究氧气的性质,实验步骤如下:①将透明实验盒用隔板分成两部分,点燃燃烧室内的蜡烛,将倾倒室内的氧气传感器连接电脑并采集数据;②将氧气缓慢倒入倾倒室;③提起中间隔板;④观察并记录蜡烛的燃烧现象。
下列说法错误的是
A.时蜡烛燃烧得最剧烈
B.时,蜡烛熄灭
C.该探究实验能说明氧气密度比空气大,具有助燃性
D.图像中P点所对应的操作步骤是③
【答案】B
【解析】A、由图像可知,25s时氧气浓度最大,因为氧气浓度越大,燃烧越剧烈,所以此时蜡烛燃烧得最剧烈,故A选项不符合题意;
B、由图像可知,P点之后氧气浓度逐渐减小,100s时,氧气含量与空气中氧气含量接近,蜡烛正常燃烧,故B选项符合题意;
C、将氧气缓慢通入倾倒室,一段时间后,提起中间隔板,氧气进入燃烧室,蜡烛燃烧更旺,这表明氧气具有助燃性,同时也能说明氧气密度比空气大,故C选项不符合题意;
D、图像中P点后氧气浓度开始降低,是因为提起中间隔板后,氧气进入燃烧室被蜡烛燃烧消耗,所以P点所对应的操作步骤是③,故D选项不符合题意。
故选B。
【培优突破4-2】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
【解析】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。
故选C。
考点 5 氧气的制取
【进阶典例】对于分离液态空气得到较纯净氧气的过程,以下分析不正确的是
A.利用了气体沸点不同
B.先分离出氧气,再分离出氮气
C.分离出氮气后剩余物质是混合物
D.工业上选用分离液态空气法制氧气的原因是空气中含有大量氧气,廉价易得
【答案】B
【解析】A、分离液态空气是利用氮气和氧气沸点不同(氮气沸点-196°C,氧气沸点-183°C),说法正确,A选项不符合题意;
B、分离液态空气是利用氮气和氧气沸点不同(氮气沸点-196°C,氧气沸点-183°C),氮气先蒸发分离,然后得到氧气,说法错误,B选项符合题意;
C、分离出氮气后剩余物质中除了氧气还有稀有气体等,为混合物,说法正确,C选项不符合题意;
D、工业上选用分离液态空气法制氧气的原因是空气中含有大量氧气,廉价易得,说法正确,D选项不符合题意。
故选B。
解题要点
(1) 工业制氧是利用液氮和液氧的沸点不同分离空气,属于物理变化。
(2) 发生装置根据反应物状态、反应条件选型,加热高锰酸钾选固固加热型,过氧化氢分解选固液常温型。
(3) 收集装置:氧气不易溶于水可选排水法,密度大于空气可选向上排空气法,根据题目对气体纯度、干燥度的要求匹配收集方式。
(4) 高锰酸钾制氧严格遵循“查、装、定、点、收、离、熄”七字步骤,实验结束必须先撤导管再熄灭酒精灯,防止水倒吸炸裂试管。
(5) 检验氧气:将带火星木条伸入集气瓶内,木条复燃即可证明是氧气。
(6) 验满氧气:向上排空气法需将带火星木条放在集气瓶口,排水法看到瓶口有大气泡冒出即证明集满。
【培优突破5-1】实验室用高锰酸钾制取氧气并验证性质,以下装置使用及操作正确的是
A.甲;向试管中加入固体试剂 B.乙:加热装置中的试剂制取氧气
C.丙:用集气瓶如图示方法收集氧气 D.丁:将铁丝伸入集气瓶中燃烧
【答案】B
【解析】A、取用高锰酸钾这类粉末状固体时,应先将试管倾斜,把盛有药品的药匙送至试管底部,再直立试管,防止药品沾在试管内壁。图中试管竖直加药,操作错误;
B、加热高锰酸钾制氧气的操作符合要求:试管口略向下倾斜,避免冷凝水倒流炸裂试管;试管口塞有棉花,防止高锰酸钾粉末随气流进入导管;用酒精灯外焰加热,装置正确;
C、氧气密度大于空气,用该万能瓶排空气收集氧气时,应“长进短出”(气体从长导管通入,空气从短导管排出),图中气体从短管通入,操作错误;
D、铁丝在氧气中燃烧时,高温熔融物溅落易炸裂集气瓶,瓶底需预先放少量水或铺一层细沙,图中未做防护,操作错误。
故选B。
【培优突破5-2】下图是实验室用过氧化氢溶液制取并收集氧气的装置图。下列说法正确的是
A.过氧化氢溶液不需要条件即可快速分解制得大量氧气
B.可以将长颈漏斗口换成漏斗
C.集满氧气的集气瓶盖好毛玻璃片正放在实验桌上
D.观察到导气管口有气泡冒出时立即开始收集氧气
【答案】C
【解析】A、过氧化氢在常温下分解速率极慢,需要二氧化锰等催化剂才能快速分解产生大量氧气,A错误;
B、实验时长颈漏斗下端需伸入液面以下形成液封,防止生成的气体从漏斗逸出;普通漏斗颈部过短,无法实现液封,不能替换长颈漏斗,B错误;
C、氧气密度大于空气,集满氧气的集气瓶盖好毛玻璃片正放,C正确;
D、反应刚开始时导管口冒出的气泡是装置内原有的空气,立即收集会导致所得氧气不纯净,需要等气泡连续、均匀冒出时再开始收集,D错误。
故选C。
考点 6 催化剂与催化作用
【进阶典例】下列有关催化剂的说法正确的是
A.没有催化剂,化学反应就不能发生
B.一种物质可以作为多个化学反应的催化剂
C.化学反应前后,催化剂的质量和性质都不变
D.用过氧化氢溶液制氧气时,加入催化剂可以使生成氧气的质量增加
【答案】B
【解析】A、催化剂仅影响反应速率,不决定反应是否能发生,例如过氧化氢无催化剂时也能缓慢分解,错误;
B、一种物质可作为多个反应的催化剂,例如二氧化锰既可以催化过氧化氢分解制氧气,也可以催化氯酸钾受热分解制氧气。正确;
C、反应前后催化剂的化学性质不变,物理性质(如形状、状态)可能发生改变,错误;
D、生成物的质量由反应物的质量决定,催化剂不改变生成物产量,加入催化剂不会增加生成氧气的质量。错误。
故选B。
解题要点
(1) 紧扣催化剂核心特征“一变两不变”:“一变”指改变其他物质的反应速率(包含加快、减慢两种情况),“两不变”指反应前后催化剂自身的质量和化学性质不变,注意物理性质可能发生改变。
(2) 牢记催化剂不影响生成物的总质量,仅改变反应完成的快慢,不会增加或减少最终生成产物的量。
(3) 验证某物质是催化剂必须完成三步实验:验证该物质能改变反应速率、验证反应前后其质量不变、验证反应前后其化学性质不变,三步缺一不可。
(4) 探究催化效果的影响因素时,严格使用控制变量法,只保留一个变量差异,其余实验条件保持完全一致。
【培优突破6-1】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,下列说法正确的是
A.反应过程中装置内气压变大只是因为产生了氧气
B.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
C.从曲线a、b的变化可知催化剂种类不同,产生的氧气的量不同
D.反应前后土豆块和猪肝块的性质不变
【答案】B
【解析】A、装置内气压变大的原因有两个,一是反应产生了氧气,二是过氧化氢分解放热使装置内气体受热膨胀,并非 “只是因为产生了氧气”,错误;
B、根据已有知识可知,新鲜猪肝中过氧化氢酶的催化效率高于新鲜土豆,反应速率更快,故曲线a对应猪肝块,曲线b对应土豆块。曲线a(猪肝块)在30s左右就达到气压峰值,而曲线b(土豆块)在65s左右才达到峰值,说明猪肝块催化下过氧化氢分解更快,催化效率更高, 正确;
C、两组实验中过氧化氢的体积和浓度均相同,因此最终产生氧气的量是相同的,催化剂只影响反应速率,不影响产物的量,错误;
D、土豆块和猪肝块中的过氧化氢酶是生物催化剂,反应前后土豆块和猪肝块的化学性质不变,错误。
故选B。
【培优突破6-2】某实验小组设计了如下实验探究过氧化氢分解中二氧化锰的作用。下列说法不正确的是
A.实验甲中带火星的木条未复燃是因为过氧化氢常温下不分解
B.实验甲、乙说明能加快过氧化氢分解
C.实验乙、丙说明反应前后的化学性质不变
D.要说明是过氧化氢分解的催化剂,还需称量实验前后的质量
【答案】A
【解析】A、实验甲中带火星的木条不复燃,是因为过氧化氢分解放出氧气的量很少,故A符合题意;
B、对比实验甲和实验乙,实验甲中带火星的木条不复燃,实验乙中带火星的木条复燃,说明MnO2能加快过氧化氢分解,故B不符合题意;
C、实验丙中带火星的木条复燃,则通过对比实验乙和实验丙,说明反应前后MnO2的化学性质不变,故C不符合题意;
D、催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变。则要说明MnO2是过氧化氢分解的催化剂,还需称量实验前后MnO2的质量,故D不符合题意。
故选A。
1.(25-26九年级上·福建南平·阶段检测)空气是一种宝贵的自然资源,下列说法不正确的是
A.食品包装袋中充入氮气可以防腐 B.稀有气体可作焊接金属的保护气
C.空气中各成分含量固定不变 D.化工生产行业中,氮气是生产氮肥的重要原料
【答案】C
【解析】A、氮气化学性质不活泼,可作食品保护气,该选项说法正确;
B、稀有气体化学性质很不活泼,可作保护气,该选项说法正确;
C、空气的成分(按体积算)主要包括氮气(约78%)、氧气(约21%)、稀有气体(约0.94%)、二氧化碳(约0.03%)等,这些比例大致恒定,但并非绝对固定不变,该选项说法不正确;
D、氮气在化工生产中为生产氮肥的重要原料,该选项说法正确。
故选C。
2.(25-26九年级上·黑龙江齐齐哈尔·期中)下列物质的性质和用途对应关系错误的是
A.氧气能支持燃烧——用作高能燃料
B.稀有气体通电能发出不同颜色的光——用于电光源
C.液氮制造低温环境——用于显示超导性能
D.氦气密度小且化学性质稳定——用于氦气球
【答案】A
【解析】A、氧气能支持燃烧,但本身不是燃料,不能用作高能燃料,该选项错误;
B、稀有气体通电时能发出不同颜色的光,则可作电光源,该选项正确;
C、液氮能提供超低温环境,超导材料在低温下表现出零电阻等超导性能,该选项正确;
D、氦气密度比空气小,且化学性质稳定,则可用于氦气球,该选项说法正确。
故选A。
3.(25-26九年级上·湖南长沙·期中)校园微型空气质量“检测站”的组装和使用,可以提高同学们保护环境的意识。下列有关说法正确的是
A.按照质量分数计算,空气中的氧气约占21%
B.加强空气质量监测有利于调控工业布局、减少环境污染
C.空气质量指数越大,表示空气质量越好
D.二氧化碳在空气中含量增大会加剧温室效应,属于空气污染物
【答案】B
【解析】A、空气中氧气约占体积分数21%,而非质量分数,此选项错误;
B、加强空气质量监测有助于依据数据调控工业布局,减少环境污染,此选项正确;
C、空气质量指数越大,表示空气质量越差,此选项错误;
D、二氧化碳是空气的正常成分,不属于污染物,此选项错误。
故选B。
4.(25-26九年级上·江苏常州·期末)氧气是我们赖以生存的重要气体,下列与氧气相关的说法中正确的是
A.发现:历史上真正发现氧气并研究了其在空气中含量的科学家是波义耳
B.制取:工业上采用分离液态空气制取氧气,是利用了氮气和氧气沸点不同的原理
C.用途:氧气能支持燃烧,可用作燃料
D.存在:鱼虾能在水中生存,说明氧气易溶于水
【答案】B
【解析】A、历史上真正发现氧气并研究了其在空气中含量的科学家是拉瓦锡,错误;
B、工业分离液态空气利用氮气(沸点-196°C)和氧气(沸点-183°C)沸点差异,正确;
C、氧气支持燃烧但不可作燃料,错误;
D、鱼虾能在水中生存,说明水中溶有氧气,但不能说明氧气的溶解性,氧气不易溶于水,错误;
故选B。
5.(2026·河北沧州·三模)某小组使用数据采集器探究“铁丝在氧气中燃烧”,集气瓶内氧气的体积分数随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.瓶中放少量水,用于吸收有毒物质 B.铁丝出现“火星四射”应在之后
C.铁丝停止燃烧是因为瓶内氧气被耗尽 D.数字化能为探究提供更直观的证据
【答案】D
【解析】A、铁丝在氧气中燃烧时,瓶底放少量水的作用是防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶瓶底;该反应生成四氧化三铁,无有毒物质,因此A错误;
B、由图像可知,内氧气体积分数快速下降,说明该阶段铁丝燃烧消耗大量氧气,“火星四射”的燃烧现象出现在之前;后氧气浓度基本稳定,燃烧已经停止,因此B错误;
C、后瓶内氧气体积分数仍约为30%,有大量氧气剩余,铁丝停止燃烧是因为氧气浓度过低,无法支持铁丝继续燃烧,并非氧气被耗尽,因此C错误;
D、数字化实验可以实时定量呈现氧气浓度的变化过程,相比传统的定性观察,能为探究提供更直观、准确的证据,因此D正确。
故选D。
6.(25-26九年级上·广西河池·期末)下列关于物质在空气中燃烧现象的描述,正确的是
A.红磷燃烧产生大量白色烟雾
B.铁丝燃烧火星四射,生成黑色固体
C.硫粉燃烧产生淡蓝色火焰,生成有刺激性气味的气体
D.木炭燃烧生成二氧化碳气体
【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,故选项说法错误;
B、铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成一种黑色固体,在空气中不燃烧,故选项说法错误;
C、硫粉在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,生成有刺激性气味的气体,故选项说法正确;
D、木炭燃烧生成二氧化碳气体,是实验结论不是实验现象,故选项说法错误。
故选C。
7.(25-26九年级上·湖南岳阳·期中)思维导图是高效的学习思维模式,是应用于记忆、学习、思考等的思维“地图”。下图为氧气制取课题的思维导图,下列说法不合理的是
A.操作X是蒸发 B.H2O2和KMnO4制取氧气的发生装置相同
C.Ⅲ处表示的是催化剂 D.利用空气制取氧气可知氧气的沸点更高
【答案】B
【解析】A、操作X是从液态空气中分离得到氮气和液态氧,则操作X是蒸发,该说法合理;
B、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,该反应中反应物为固体和液体,反应条件为常温,应选择固液常温型发生装置;高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应中反应物为固体,反应条件为加热,应选择固体加热型发生装置,两者发生装置不同,该说法不合理;
C、Ⅲ处描述的 “反应前后质量、化学性质不变,能改变反应速率” 是催化剂的特点,因此Ⅲ表示催化剂,该说法合理;
D、分离液态空气时,氮气先逸出,说明液氮沸点更低,液氧沸点更高,该说法合理。
故选B。
8.(25-26八年级上·广西南宁·期末)关于加热高锰酸钾制氧气并用排水法收集的实验,下列说法错误的是
A.装试剂时,试管口要塞一团棉花——防止加热时粉末状物质进入导管
B.固定装置时,试管口要略向下倾斜——防止冷凝水倒流,使试管炸裂
C.收集氧气时,瓶口有大气泡冒出——说明氧气已经集满
D.实验结束后,先把导管从水槽移出,再熄灭酒精灯——避免收集到的氧气含有水蒸气
【答案】D
【解析】A、塞棉花可以防止加热时固体粉末进入导管,正确;
B、试管口略向下倾斜防止冷凝水倒流炸裂试管,正确;
C、排水法收集氧气时,瓶口有大气泡冒出表明氧气已集满,正确;
D、先移导管后熄灯是为了防止水倒吸炸裂试管,而非避免氧气含水蒸气,错误;
故选D。
9.(25-26九年级上·河南周口·期末)下图是实验室制取氧气的部分装置,下列说法正确的是
A.用A装置制取氧气时,试管口应略向上倾斜
B.用B装置制取氧气时,长颈漏斗下端应伸入液面以下
C.用C装置收集氧气时,导管口刚有气泡冒出就开始收集
D.用D装置收集氧气时,验满方法是将带火星的木条伸入瓶中
【答案】B
【解析】A、用A装置(固体加热型)制取氧气时,试管口应略向下倾斜,防止冷凝水倒流使试管炸裂,而不是向上倾斜,该说法错误;
B、用B装置制取氧气时,长颈漏斗下端应伸入液面以下,形成液封,防止生成的气体从长颈漏斗逸出,该说法正确;
C、用C装置(排水法)收集氧气时,应等导管口气泡连续均匀冒出时再开始收集,否则收集的气体中混有空气,该说法错误;
D、用D装置收集氧气时(氧气密度比空气大,从a端进),验满方法是将带火星的木条放在b端瓶口,若木条复燃,说明已收集满,该说法错误。
故选B。
10.(25-26九年级下·江苏连云港·期中)利用图1装置研究过氧化氢制氧气的反应,所得结果如图2所示。下列说法不正确的是
A.图2中的a点对应的操作是推动注射器活塞
B.该实验能证明二氧化锰对过氧化氢的分解起催化作用
C.对比ab段和bc段,可以判断过氧化氢溶液的反应放热
D.比较曲线①②可知,适当增加溶液的浓度,可以使反应加快
【答案】B
【解析】A、a点后氧气体积分数开始上升,说明过氧化氢与二氧化锰接触开始反应,对应操作是推动注射器活塞,正确;
B、证明二氧化锰起催化作用,需要验证二氧化锰能改变反应速率、反应前后质量和化学性质均不变,该实验未设置不加二氧化锰的对照实验,也未验证反应后二氧化锰的质量和化学性质,无法证明其催化作用,错误;
C、ab段反应速率较慢,bc段反应速率明显加快,是因为反应放热,温度升高加快了反应速率,对比两段可判断反应放热,正确;
D、曲线①(3%过氧化氢溶液)斜率更大,反应速率比曲线②(1.5%过氧化氢溶液)快,说明适当增加溶液浓度可以加快反应,正确。
故选B。
11.(2026·江苏扬州·中考真题)能与有机物反应,从而去除水样中的。为研究不同固体催化剂、对该反应中去除率的影响,进行如图-1所示的三组实验。相同时间后,测得实验结果如图-2所示。
已知:的去除率;、不与反应。
下列有关与的反应及上述实验的结论合理的是
A.M对该反应无催化效果
B.实验①与实验②,有机物X被去除的原理相同
C.上述实验条件下,与相比,催化该反应的效果更好
D.其他条件相同时,与相比,改变温度对催化该反应的影响更大
【答案】C
【解析】A、对比M组的实验①(未加)和实验②(加),实验②的X去除率明显更高,说明M对反应有催化效果,错误;
B、实验①未加,且已知M、N不与X反应,X少量去除是催化剂的吸附作用(物理变化);实验②是与X发生化学反应去除X,二者原理不同,错误;
C、相同实验条件下(如同为实验②的pH=3、加,或同为实验③的pH=9、加),N对应的X去除率均远高于M,说明N的催化效果更好,正确;
D、实验②和③同时改变了pH和温度两个变量,无法判断温度改变对两种催化剂的影响差异,错误。
故选C。
1.(25-26九年级上·福建福州·阶段检测)已知:常压下,氮气沸点-196℃,氧气沸点-183℃。将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口,下列说法正确的是
A.观察到木条熄灭
B.观察到木条继续燃烧
C.当液态物质剩余约体积,其主要成分是液氮
D.当液态物质剩余约体积,其主要成分是液态空气
【答案】A
【解析】A、液氮沸点低,首先蒸发出来,氮气不能燃烧且不支持燃烧,所以将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口,可以观察到木条熄灭,故A说法正确;
B、液氮沸点低,首先蒸发出来,氮气不能燃烧且不支持燃烧,所以将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口,可以观察到木条熄灭,故B说法错误;
C、空气中有约五分之四体积的氮气,五分之一体积的氧气,液氮沸点低,首先蒸发出来,所以当液态物质剩余约 体积,其主要成分是液氧,故C说法错误;
D、液氮沸点低,首先蒸发出来,所以当液态物质剩余约 体积,其主要成分是液氧,故D说法错误;
故选A。
2.(25-26九年级上·湖南岳阳·期中)微型空气质量检测仪是一种检测空气污染指数的仪器。化学兴趣小组同学利用该仪器和实验探究等方法检测某工业园区气体的成分,并绘制了相关图像。分析如图信息,所得结论正确的是
A.①中初始能量来源于电能 B.①中显示屏上可显示出CO2的含量
C.③中P点表示红磷开始燃烧 D.③中Q点表示打开弹簧夹的最佳时刻
【答案】D
【解析】A、根据图片可知,①中初始能量来源于太阳能。此选项错误;
B、①中显示屏上显示的是计入空气污染指数的污染物的含量。CO2不是空气污染物,显示屏上不会显示CO2的含量。此选项错误;
C、红磷燃烧放热,P点时压强最大,表示红磷燃烧停止。此选项错误;
D、③中Q点时压强最小,表示装置已经恢复到室温,是打开弹簧夹的最佳时刻。此选项正确。
故选D。
3.(25-26八年级上·山东日照·期末)某校课外化学兴趣小组的同学利用数字化技术对“空气中氧气体积分数的测定”进行了再探究(如图1),得到的数据曲线如图2所示,下列有关说法不正确的是
【查阅资料】红磷燃烧生成五氧化二磷,五氧化二磷有毒,易溶于水。
A.X曲线表示的是氧气的浓度
B.集气瓶中装的水有吸收五氧化二磷的作用
C.图1装置中观察到的现象:红磷燃烧,产生大量白烟
D.图2压强曲线中,BC段气压变化的原因是红磷燃烧放热导致气压增大幅度大于氧气消耗导致气压减小幅度
【答案】A
【解析】用红磷燃烧来测定空气中氧气含量时,瓶内温度、压强、氧气浓度的变化情况如下:
温度变化:整个过程中,温度先升高(红磷燃烧放热),之后逐渐降低,最终恢复至实验初始的室温;
压强变化:整个过程中,压强先增大(燃烧放热使气压增幅大于氧气消耗的降幅),之后逐渐减小(燃烧结束后温度下降、氧气持续消耗至红磷熄灭),最终稳定在比初始压强低的水平;打开止水夹后,水进入瓶内,压强恢复至初始大气压;
氧气浓度变化:整个过程中,氧气浓度先降低,红磷燃烧时快速下降,燃烧结束后不再下降,维持在较低水平。
A、X曲线先上升,后下降逐渐恢复至原位置,所以X曲线表示的是瓶内温度的变化,故A选项错误;
B、五氧化二磷有毒,会造成空气污染,五氧化二磷易溶于水,所以集气瓶中装水的作用是吸收五氧化二磷,防止空气污染,故B选项正确;
C、红磷燃烧产生大量白烟,放出大量的热,故C选项正确;
D、由分析可知,D选项正确;
故选A。
4.(25-26九年级上·广西河池·期末)图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量,图2是用该装置测得实验过程中集气瓶内气压与时间关系图(该装置气密性良好,是集气瓶内初始气压)。下列说法正确的是
A.红磷的多少对实验结果无影响 B.集气瓶中气压瞬间变大是迅速消耗造成的
C.a点时反应刚好停止 D.d点时气压小于初始气压是温度降低造成的
【答案】C
【解析】A、在测定空气中氧气的含量实验中,红磷要过量,才能将氧气完全耗尽,得到准确数据,不符合题意;
B、集气瓶中气压瞬间变大是红磷燃烧放热,气体受热膨胀造成的,不符合题意;
C、a点时集气瓶内温度最高,由此可知,此时刚好停止放热,故在a点时反应刚好停止,符合题意;
D、d点时气压小于初始气压是氧气被消耗造成的,不符合题意;
故选C。
5.(25-26八年级上·黑龙江哈尔滨·期中)下列关于氧气的性质,相关实验内容和结论说法错误的有
①具有可燃性;
②通常情况下为无色无臭;
③木炭燃烧生成和;
④做木炭在氧气中燃烧实验,集气瓶底必须放少量水吸收产生的气体;
⑤醋的酿造与氧气有关;
⑥红磷在氧气中燃烧,集气瓶内水的主要作用是吸收热量,防止瓶底炸裂;
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】B
【解析】①氧气具有助燃性,不可燃,故①错误;
②氧气通常无色无臭,故②正确;
③木炭燃烧只生成CO2,不生成H2O,故③错误;
④木炭燃烧生成CO2,无需放水吸收气体,故④错误;
⑤醋酿造是缓慢氧化,与氧气有关,故⑤正确;
⑥红磷燃烧放热,水主要作用是吸收热量防止炸裂,故⑥正确。错误说法有3个。
故选B。
6.(25-26九年级上·广东揭阳·阶段检测)下列图像不能正确反映对应变化关系的是
A.①在密闭装置内(无其它物质)加热高锰酸钾制氧气
B.②用等量等浓度的过氧化氢溶液分别制取氧气
C.③加热高锰酸钾制氧气前后二氧化锰质量变化
D.④向过氧化氢的水溶液中加入二氧化锰制氧气
【答案】C
【解析】A、刚开始加热时还没达到高锰酸钾分解的温度,只有高锰酸钾一种物质,高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,当高锰酸钾还没完全反应时,共有高锰酸钾、锰酸钾、二氧化锰和氧气共4种物质,当高锰酸钾完全反应时有锰酸钾、二氧化锰和氧气共3种物质,该选项不符合题意;
B、用等量等浓度的过氧化氢溶液分别制取氧气最后生成的氧气质量不变,有催化剂时的反应速率比无催化剂时快,该选项不符合题意;
C、加热高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,随着反应的进行,二氧化锰的质量从0开始逐渐增加,直到高锰酸钾完全反应,二氧化锰的质量不变,该选项符合题意;
D、过氧化氢的水溶液中有水,则线段的起点在y轴上,过氧化氢分解生成水和氧气,随着过氧化氢的分解,水的质量不断增加,直到过氧化氢完全反应,该选项不符合题意。
故选C。
7.(25-26九年级上·云南迪庆·期末)福州大学团队研发的铜锚定碳纳米球催化剂(Cu—NC—3)可实现臭氧对广谱水体污染物的高效降解。以广谱水体污染物中的草酸(OA)和苯甲酸(BA)为研究对象,实验测得[TOC]t/[TOC]0(在特定反应时间点t时,剩余的总有机碳浓度与初始总有机碳浓度的比值)如图所示,下列说法不正确的
A.单独使用臭氧对水体污染物有降解作用
B.该催化剂对草酸的降解效果比苯甲酸好
C.该催化剂对苯甲酸的降解效果影响更大
D.反应后,该催化剂的质量和化学性质不变
【答案】C
【解析】A、从图中 “”“” 曲线可知:单独使用臭氧时,剩余总有机碳与初始值的比值下降,说明总有机碳减少,即臭氧对水体污染物有降解作用。A 说法正确,不符合题意;
B、对比曲线和,在相同时间内,草酸(OA)的值更低,说明在催化剂作用下,草酸的降解效果比苯甲酸好。B说法正确,不符合题意;
C、对比 “”(单独臭氧降解草酸)和 “”(加催化剂降解草酸):加催化剂后,剩余总有机碳与初始值的比值下降更明显;对比 “”(单独臭氧降解苯甲酸)和 “”(加催化剂降解苯甲酸):加催化剂后,总有机碳与初始值的比值下降幅度小于草酸的情况。C 说法不正确,符合题意;
D、催化剂的定义是 “能改变反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后不变”,因此该催化剂反应后质量和化学性质不变。D 说法正确,不符合题意;
故选C。
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