第四单元 我们周围的空气（复习讲义）化学新教材鲁教版九年级上册

该初中化学单元复习讲义通过表格对比、实验装置图分析及思维导图梳理，系统构建了“我们周围的空气”知识体系，涵盖空气组成与用途、氧气性质与制取、氧化反应与氧循环等核心内容，明确标注重难点分布，如氧气含量测定误差分析、催化剂“一变二不变”理解等，体现知识内在逻辑联系。 讲义亮点在于“实验探究分层设计”，如通过“红磷燃烧法与铜粉加热法测定氧气含量对比实验”培养科学思维，结合“控制变量法探究催化剂种类对过氧化氢分解速率影响”提升科学探究与实践能力。“要点速测”“难点精练”等题型覆盖基础与拔高，如“判断缓慢氧化与剧烈氧化”帮助学生夯实概念，教师可借此实施分层教学，支持学生自主复习与精准提升。

第四单元 我们周围的空气 复习要点 1. 知道空气属于混合物，掌握空气中各成分的体积分数，理解定量测定空气中氧气含量的实验原理与操作。 2. 掌握氧气的物理性质与化学性质，能准确描述碳、硫、铁等物质在氧气中燃烧的实验现象，正确书写反应的文字表达式。 3. 掌握实验室制取氧气的三种方法与反应原理，理解催化剂的概念，能选择合适的发生与收集装置，规范完成实验操作。 4. 认识氧化反应与氧化物的概念，区分剧烈氧化与缓慢氧化，了解自然界中的氧循环与空气质量保护。 复习重难点 重点：空气的组成与体积分数；空气中氧气含量测定实验；氧气的化学性质与燃烧实验；实验室制氧的原理与操作；催化剂的概念。 难点：空气中氧气含量测定的误差分析；气体制取装置的选择逻辑；催化剂“一变二不变”的深度理解；氧化反应与化合反应的关系。 要点 空气的组成与用途 1.空气的组成（体积分数） 空气是由多种气体组成的混合物，各成分的体积分数相对稳定，各成分均保持自身的化学性质。 成分 化学式 体积分数 特点 氮气 N₂ 约 空气中含量 ，常温下化学性质 氧气 O₂ 约 能 、支持 ，化学性质 稀有气体（氩为主） Ar、He、Ne等 0.934% 化学性质 ，通电时能发出不同颜色的光 二氧化碳 CO₂ 0.038% 植物 的原料，能产生温室效应 其他气体和杂质 — 0.002% 水蒸气、微量杂质气体等 记忆口诀：氮七八，氧二一，零点九四是稀气；零点零三碳气，零零二是杂气；体积分数要记清，莫把质量混一起。 2.空气各成分的主要用途 成分（体积分数） 性质 用途 氧气 O₂（21%） 供给 动植物呼吸、潜水、登山、医疗急救等 支持 炼钢、气焊、航空航天、化工生产等 氮气 N₂（78%） 在一定条件下可以发生反应 制造硝酸和氮肥 化学性质 常用作 （焊接金属的保护气、食品包装中充氮气以防腐） 液氮的温度 制造低温环境，医疗上可在液氮冷冻麻醉条件下做手术 稀有气体（He、Ne、Ar，0.94%） 化学性质 可做焊接时的 通电时能发出不同颜色的光 可制成多种用途的 氦气密度比空气 用于填充 易错提醒 1.体积分数≠质量分数：空气中各成分的比例是体积分数，不是质量分数。氧气的质量分数略大于21%，考试常设陷阱混淆二者概念。 2.空气成分是相对稳定：空气中各成分含量保持相对稳定，不是固定不变，不同地区、不同环境会略有差异，如森林地区氧气含量略高，工业区二氧化碳含量略高。 3.二氧化碳不是空气污染物：CO₂是空气的固有成分，含量过高会加剧温室效应，但不属于计入空气质量指数的污染物。 4.稀有气体“极不活泼”≠绝对不反应：稀有气体化学性质很稳定，但在高温、高压等特殊条件下，也能与某些物质发生化学反应，并非绝对不反应。 要点速测 1．1.下列有关空气的说法正确的是 A．空气中氧气的质量分数约为21% B．空气是成分固定不变的纯净物 C．空气中含量最高的是氮气 D．稀有气体不能与任何物质发生反应 2.下列物质的用途，主要利用其化学性质的是 A．液氮作冷冻剂 B．氮气作食品保护气 C．稀有气体制霓虹灯 D．干冰用于人工降雨 要点 空气中氧气含量的定量测定 1.拉瓦锡经典实验 二百多年前法国化学家 首次用定量实验研究空气，推翻了“空气是单一物质”的旧观点。 （1）实验原理：汞与氧气加热反应生成固体氧化汞，容器内气体体积减少；氧化汞加强热又分解出 。 （2）实验结论：空气是 ；氧气约占空气总体积的 ；剩余气体主要是 ，化学性质 。 2.实验室测定空气中氧气含量实验对比 实验名称 红磷燃烧法 铜粉加热法 反应原理 实验装置 集气瓶、燃烧匙、弹簧夹、烧杯、水 硬质玻璃管、铜粉、注射器、气球、酒精灯 实验现象 红磷燃烧，产生大量 ；冷却后打开弹簧夹，水流入集气瓶约占容积 红色铜粉逐渐 ；冷却后读取注射器，气体体积减少约 药品要求 红磷足量，保证氧气完全消耗 铜粉足量，反复推拉注射器使氧气充分反应 共同结论 氧气约占空气总体积的 3.实验误差分析 （1）结果偏小（＜1/5）的常见原因：药品 ，氧气未完全消耗；装置 ，漏气；未 。 （2）结果偏大（＞1/5）的常见原因：点燃红磷伸入集气瓶 ，瓶内空气受热逸出；弹簧夹 ，燃烧时气体从导管跑出。 4.实验创新与改进 改变点燃方式 实验过程中不打开装置，使装置始终保持 ，如图 改变测量方式 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 特别提醒 1.药品选择的三个原则：①只与氧气反应，不与其他成分反应；②生成物为固体，不能生成气体；③反应条件实验室可实现。木炭、硫燃烧生成气体，铁丝在空气中不能燃烧，均不能选用。 2.剩余气体的性质推导：实验后集气瓶内剩余气体主要是氮气，可间接推导其性质：难溶于水、不能燃烧、不支持燃烧。 3.实验结论的局限性：该实验只能定量测定氧气的含量，不能证明空气中其他成分的存在，也不能证明剩余气体是单一物质。 要点速测 1.如图所示装置可用来测定空气中氧气的体积分数。下列说法正确的是 A．红磷量不足会导致测定结果偏大 B．装置漏气会导致测定结果偏小 C．将红磷改为硫黄也能得到正确的实验结论 D．红磷熄灭后立即打开弹簧夹 2.关于测定空气中氧气含量的实验，下列说法正确的是 A．拉瓦锡实验证明空气由氮气、氧气、二氧化碳等组成 B．红磷燃烧产生大量白雾 C．铜粉加热实验中，反复推拉注射器是为了使氧气充分反应 D．实验证明氧气约占空气质量的1/5 要点 氧气的性质 1.氧气的物理性质 性质类别 具体描述 颜色、状态、气味 常温常压下， 的气体 密度 密度约为1.429g/L，比空气 溶解性 溶于水，1L水中大约只能溶解30mL氧气 三态变化 降温至-183℃液化成 液体；降温至-218℃凝固成 雪花状固体 工业上制得的液氧一般加压贮存在 中，便于识别和运输。 2.氧气的化学性质 氧气是化学性质 的气体，在一定条件下能与许多物质发生化学反应，具有 。物质在氧气中燃烧比在空气中 。 物质 空气中的现象 氧气中的现象 反应文字表达式 注意事项 木炭 持续红热，放热 剧烈燃烧，发出 ，放热 燃烧后加澄清石灰水，石灰水变 ，证明生成CO₂ 硫 发出 火焰，放热，生成有刺激性气味气体 发出明亮的蓝 火焰，放热 集气瓶底放少量水，吸收有毒的 防止污染空气 铁丝 只能持续红热，不能燃烧 剧烈燃烧， ，放出大量热，生成 铁丝打磨光亮；绕成 ；瓶底放水或细沙，防止 红磷 产生大量 ，放热 燃烧更剧烈，大量 ，放热 白烟是 ，不能描述为白雾 铜 加热后表面 ———— 铜在空气中 ，只能与氧气发生加热反应 易错提醒 1.氧气助燃不可燃：氧气只能支持燃烧，本身不能燃烧，不能作燃料。“氧气作燃料”是考试高频易错选项。 2.现象描述的准确性：硫在氧气中是蓝紫色火焰，不是蓝紫色光；铁丝燃烧是火星四射，不是火焰；红磷生成的是白烟（固体），不是白雾（液体）。 3.铁丝燃烧的操作细节：铁丝打磨是为了除去表面铁锈；绕成螺旋状是为了增大受热面积；系火柴是为了引燃铁丝；瓶底放水是为了防止高温熔融物炸裂瓶底。 4.反应剧烈程度的本质：物质在氧气中燃烧比空气中更剧烈，是因为单位体积内氧分子数目更多，反应物接触更充分，反应更剧烈。 要点速测 1.氢能量转换装置简易图如图所示，下列说法正确的是 A．该装置中的物质只充当生成物 B．该转换制氢过程需要消耗大量的电能 C．该转换过程说明由和组成 D．该制氢技术可实现零碳排放和可再生 2．据金融界2024年12月10日消息，国家知识产权局信息显示，长春绿动氢能科技有限公司取得一项名为“用于水电解制氢的纯水系统”的专利。如图为电解水实验示意图及其反应过程的微观模型图，说法错误的是 A．可用带火星的木条检验试管2产生的氧气 B．该反应属于分解反应 C．电解水的实验说明水由氢气和氧气组成 D．通过微观模型图可以看出：反应前后原子的种类、数目都没有发生改变 要点 氧化反应与氧化物 1.氧化反应的概念与分类 （1）概念：物质与氧发生的化学反应叫做 。氧气在氧化反应中提供氧，具有氧化性。 （2）分类：根据反应速率和现象分为 和 。 类别 剧烈氧化 缓慢氧化 反应速率 快、剧烈 、不易察觉 现象 发光、放热明显 不发光，放热不明显 实例 、爆炸 动植物 、铁生锈、食物 、酒和醋的酿造、农家肥腐熟 共同点 都属于 ，都 2.氧化物的概念与判断 （1）概念：由 元素组成的化合物，其中一种元素是 ，这样的化合物叫做 。 （2）判断方法：①必须是 ；②只含 ；③其中一种元素是 。三者缺一不可。 （3）常见实例：CO₂、SO₂、Fe₃O₄、P₂O₅、 等。 （4）易错实例：O₂（单质）、KMnO₄（三种元素）、NaOH（三种元素）都 氧化物。 特别提醒 1.氧化反应不一定有氧气参加：氧化反应的概念是物质与氧发生的反应，这里的氧指氧元素，不一定是氧气单质；初中阶段常见的氧化反应大多有氧气参加。 2.缓慢氧化也放热：缓慢氧化虽然速率慢、现象不明显，但同样放出热量，只是热量及时散失不易察觉；热量积累可能引发自燃，如煤堆、棉垛自燃。 3.含氧元素的物质不一定是氧化物：氧化物必须同时满足“化合物、两种元素、一种是氧”三个条件，含有氧元素的物质不一定是氧化物，如含三种元素的盐、碱都不属于氧化物。 4.化合反应与氧化反应是交叉关系：化合反应侧重物质种类变化（多变一），氧化反应侧重是否与氧反应，二者分类标准不同，是交叉关系，不是包含关系。 要点速测 1.下列不属于缓慢氧化的是 A．动植物的呼吸 B．蜡烛燃烧 C．铁生锈 D．食物的腐烂 2.下列物质中，属于氧化物的是 A．O₂ B．P₂O₅ C．KClO₃ D．KMnO₄ 要点 氧气的实验室制取 1.三种实验室制氧方法对比 制取方法 过氧化氢催化分解 高锰酸钾加热分解 氯酸钾加热分解 反应原理 反应物状态 固体 + 液体 固体 固体 + 固体 反应条件 常温 加热 加热、二氧化锰催化 发生装置 型 型 装置特点 操作简便、无需加热 需加热，试管口 需加热，试管口不用塞棉花 收集装置 排水法 适合溶解性 ，不与水反应的气体 向上排空气法 适合密度 空气的气体 二氧化锰 2.发生装置的选择 装置类型 固液常温型 固固加热型 简易装置 长颈漏斗装置 分液漏斗装置 试管略向下倾斜 装置图 优点 —— 注意事项 — 长颈漏斗末端必须伸入 ，防止气体逸出 通过活塞控制液体滴加速度 试管口略 ，高锰酸钾制取氧气试管口需放 3.收集装置的选择 收集装置（气体的密度和溶解度）       排水集气法：适合溶解性 ，不与水反应的气体 向上排空气法：适合密度 空气的气体 向下排空气法：适合密度 空气的气体     排水法：气体从 进集气瓶，水从长管排出 密度比空气大的气体从 进集气瓶，空气从短管排出 密度比空气小的气体从 进集气瓶，空气从长管排出 4.实验室制氧气的步骤及注意事项 过氧化氢制取氧气（固液常温型） 高锰酸钾制取氧气（固体加热型） 反应 原理 过氧化氢水 + 氧气 （ ） 高锰酸钾锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 （ ） 实验 步骤 ① 查：检查装置的 ② 装：向反应容器中加入 固体 ③ 制：从长颈漏斗加入 溶液 ④ 收：用排水法 / 向上排空气法收集气体 ⑤ 拆：实验结束后拆卸装置 ① 查：检查装置的 ② 装：装入高锰酸钾药品，试管口塞 ③ 定：将试管固定在铁架台上 ④ 点：点燃酒精灯，先预热再集中加热药品 ⑤ 收：气泡 时，开始收集氧气 ⑥ 离：将 从水槽中移出 ⑦ 熄： 注意 事项 1. 长颈漏斗下端必须伸入 以下，形成液封，防止气体从漏斗逸出 2. 排水法收集时，待气泡 冒出时再收集，保证气体纯度 3. 收集满氧气的集气瓶需 在桌面上 1. 试管口塞一团棉花，防止 2. 试管口略向下倾斜，防止 3. 先预热试管，再集中加热药品部位，防止受热不均炸裂 4. 实验结束先移导管、后熄灯，防止 5. 导管只需稍伸出橡胶塞，便于气体排出 特别提醒 1.刚开始的气泡不能收集：刚开始排出的气泡是装置内的空气，立即收集会导致氧气不纯；要等气泡连续均匀冒出时再收集。 2.先撤导管后熄灯：加热固体制氧、排水法收集时，实验结束必须先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水槽中的水倒吸入热试管，造成试管炸裂。 3.棉花的作用辨析：高锰酸钾制氧试管口塞棉花，是为了防止加热时固体粉末进入导管；氯酸钾制氧不需要塞棉花，二者不能混淆。 4.氧气检验与验满的区别：检验是将带火星木条伸入集气瓶内，验证是不是氧气；验满是将木条放在集气瓶口，验证是否收集满，位置不同。 要点速测 1.实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，下列说法正确的是 A．二氧化锰是反应物 B．应选用固体加热型发生装置 C．收集氧气只能用排水法 D．反应不需要加热 2.用高锰酸钾制取氧气的操作中，正确的是 A．试管口略向上倾斜 B．实验结束先熄灭酒精灯，再撤导管 C．试管口放一团棉花，防止粉末进入导管 D．刚开始有气泡冒出就立即收集 要点 催化剂与催化作用 1.催化剂的概念 在化学反应里，能改变其他物质的 ，而本身的 在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂。 2.特点：一变二不变 （1）一变：改变其他物质的 （可加快也可减慢，初中阶段常见的是加快反应）。 （2）二不变：反应前后，本身的 不变， 不变。 3.验证催化剂的实验思路 （1）验证“改速率”：对比加与不加催化剂时的 ； （2）验证“质量不变”：反应后分离、 、称量催化剂， 不变； （3）验证“化学性质不变”：将分离出的催化剂再次加入反应物中，仍能 。 特别提醒 1.催化剂具有针对性：催化剂是针对具体反应而言的，二氧化锰在过氧化氢分解中是催化剂，在高锰酸钾分解中是生成物，不能笼统说“二氧化锰就是催化剂”。一种催化剂通常只对特定反应有催化作用。 2.催化剂只改速率，不改产量：催化剂只能改变化学反应速率，不能增加生成物的总质量，生成物质量由反应物的质量决定。 3.催化剂不是反应必需品：很多化学反应不需要催化剂也能进行，只是速率不同，催化剂不是化学反应的必要条件。 4.物理性质可以改变：催化剂只要求质量和化学性质不变，物理性质可以改变，如形状、状态、颗粒大小等。 要点速测 1.下列有关催化剂的说法正确的是 A．催化剂只能加快反应速率 B．催化剂能增加生成物的质量 C．化学反应前后催化剂的质量和化学性质不变 D．所有化学反应都需要催化剂 2.探究二氧化锰是否为过氧化氢分解的催化剂，下列实验不必要的是 A．对比加与不加二氧化锰时的分解速率 B．称量反应前后二氧化锰的质量 C．检验反应前后二氧化锰的化学性质是否改变 D．检验二氧化锰的物理性质是否改变 要点 自然界的氧循环与空气质量保护 1.自然界的氧循环 自然界中氧气的含量保持 ，是因为氧气的产生和消耗持续进行，形成 。 氧气的产生 氧气的消耗 主要来源：绿色植物的 （吸收二氧化碳和水，生成有机物和氧气） ①生物的 ：吸入氧气，分解有机物释放能量，产生二氧化碳和水； ②燃料的燃烧： 等燃烧消耗氧气； ③缓慢氧化：金属锈蚀、食物腐败、动植物遗体腐烂等消耗氧气 意义：氧循环维持了大气中氧气含量的 ，为生物生存提供保障，实现了生物圈的物质循环和能量流动。 2.空气质量与保护 （1）空气质量指数（AQI）：数值 ，污染 ，对人体伤害 。 （2）计入空气质量评价的污染物：二氧化硫（ ）、二氧化氮（NO₂）、一氧化碳（ ）、臭氧（O₃）、可吸入颗粒物PM10、细颗粒物PM2.5。 （3）主要危害：SO₂、NO₂形成 ，腐蚀建筑、酸化土壤；PM2.5进入血液，伤害心肺；CO ，使人缺氧中毒。 （4）防治措施：工业废气处理达标排放；推广 ，减少尾气排放； ，净化空气；推广清洁能源，减少燃煤。 特别提醒 1.光合作用与呼吸作用的区别：光合作用消耗二氧化碳、产生氧气，是自然界氧气的主要来源；呼吸作用消耗氧气、产生二氧化碳，是氧气的消耗途径，二者正好相反。 2.氧循环是元素循环：氧循环是氧元素在不同物质间的循环，根据质量守恒定律，反应前后原子的种类、数目不变，不会增加或减少自然界中的氧原子总数。 3.酸雨与二氧化碳无关：酸雨主要由SO₂、NO₂溶于雨水形成，pH小于5.6；CO₂溶于雨水生成碳酸，但不会造成酸雨。 4.室内空气污染：人类大部分时间在室内，装修甲醛、厨房油烟、密闭教室二氧化碳浓度升高，都会造成室内空气污染，经常开窗通风是最简单有效的改善方法。 要点速测 1.下列关于自然界氧循环的说法错误的是 A．光合作用产生氧气 B．呼吸作用消耗氧气 C．氧循环中氧原子总数不断增加 D．氧循环维持了大气中氧气的相对稳定 2.下列有关空气质量的说法正确的是 A．二氧化碳是空气污染物 B．空气质量指数越大，空气质量越好 C．植树造林可以净化空气 D．酸雨主要由二氧化碳引起 难点 空气中氧气含量测定的误差分析与实验改进 1.误差分类记忆口诀 结果偏小找“ ”；结果偏大找“ ”。 2.实验改进方向： （1）密闭化改进：用放大镜聚光引燃红磷、用注射器装置进行铜粉加热实验，全程密闭，避免气体逸出，减小误差。 （2）环保化改进：铜粉加热实验生成固体氧化铜，无有毒白烟排放，比红磷实验更环保。 （3）精准化改进：用注射器刻度替代集气瓶刻度，体积测量更精准。 3.药品替代的可行性判断 只要满足“只与 、生成物为 ”两个条件即可替代。例如白磷可替代红磷，但木炭、硫、铁丝均不可替代。 难点精练 1．实验探究是科学探究的重要形式，请参与测定空气里氧气的含量探究活动并回答问题： (1)A装置是人教版教材设计的“测量空气里氧气的含量”的实验装置，教材实验所需试剂是水和 (填物质名称)，实验前向集气瓶内加入少量水后将水面上方空间准确分为 等分，该操作中一定要使用的仪器是刻度尺。 (2)小华用A装置测定的氧气含量偏低，可能的原因是 (一点即可)。 (3)A装置用于测量空气中氧气的含量，其实验原理用文字表达式表示为 。 (4)使用B装置进行实验时需交替缓慢推动两个注射器活塞的原因是 ，实验结束后移开酒精灯，恢复到室温后读数即可计算出氧气含量，B装置的优点是 (一点即可)。 2．某兴趣小组的同学分别设计了如图1和图2所示装置进行空气中氧气含量实验的探究： 【提示】白磷和红磷在空气中燃烧现象相同，产物也相同。 【实验1】按图1所示装置，用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。实验前在100mL集气瓶中加入10mL水。 (1)实验1中红磷燃烧的符号(或文字)表达式是 。 (2)红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开止水夹，水能倒吸入集气瓶的原因是 。 【实验2】按图2所示装置，利用放大镜聚焦太阳光，提高白磷的温度，用白磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。 (3)实验前先检查图2装置的气密性：将注射器活塞往外拉，松开双手后，观察到 则气密性良好。接着在100mL集气瓶中加入10mL水，注射器中有20mL空气。按照图2装置进行实验(忽略导管内空气体积)，获得的实验数据记录如下： 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 注射器读数/mL 20.0 34.0 38.0 30.0 25.6 18.0 12.5 8.4 2.0 2.0 2.0 (4)根据图2实验过程和数据综合分析，实验开始一段时间注射器读数先变大的主要原因是 。 (5)根据图2实验过程和数据综合分析，计算该装置内空气中氧气的体积分数约为 (精确到0.1%)，测量结果比实际值 (填“大”或“小”)。 难点 影响过氧化氢分解速率的多因素探究 1.常见影响因素 (1)温度：温度 ，分解速率 ； (2)浓度：过氧化氢溶液浓度 ，分解速率 ； (3)催化剂：加入催化剂，分解速率大幅加快； (4)催化剂种类：不同催化剂催化 ，如二氧化锰催化效果 氧化铜。 (5)接触面积：催化剂颗粒越小，接触面积 ，催化效果 。 2.探究方法 控制变量法：探究某一因素的影响时，保持其他 ，只改变该因素。 3.评价催化效果的指标 (1)相同时间内收集到的 ，体积越大速率越快； (2)收集相同体积气体 ，时间越短速率越快。 难点精练 1．下列关于催化剂的说法中，正确的是 A．催化剂能改变化学反应速率 B．没有催化剂，化学反应就不能发生 C．二氧化锰是所有化学反应的催化剂 D．催化剂在化学反应前后质量和性质都不变 2．结合下图实验，下列说法不正确的是 A．该实验证明O2可以支持燃烧 B．实验③带火星的木条复燃且MnO₂质量不变 C．该实验说明MnO2能增大过氧化氢产生O2的质量 D．该实验说明MnO2能加快过氧化氢产生O2的速度 难点 气体制取装置的选择逻辑 1.发生装置选择逻辑： (1)第一步看 （固体/固液），第二步看 （加热/常温），两步锁定装置类型。 (2)固体+固体，需要加热 → 装置； (3)固体+液体，不需要加热 → 装置。 2.收集装置选择逻辑： (1) 于水、不与水反应 → （优先选，气体更纯）； (2)密度比空气 、不与空气反应 → 排空气法； (3)密度比空气 、不与空气反应 → 排空气法。 3.装置优化方向： (1)控制反应速率：将长颈漏斗换成 或注射器，通过控制液体滴加速度控制反应速率； (2)随时添加药品：使用 可随时补充液体药品； (3)节约药品：用 、微型装置进行实验，药品用量少，更环保。 难点精练 1.根据下列实验装置图，回答问题。 (1)图中仪器a的名称是 。 (2)用高锰酸钾制取氧气的文字表达式为 ，应用的发生装置为 (填字母序号，下同)。 (3)用二氧化锰和过氧化氢溶液制取氧气，应选择的发生装置为 。 (4)为了获得较为干燥的氧气，应选用的收集装置为 。 (5)铁丝在氧气中燃烧实验中，集气瓶中要预留一些水，原因是 ，该实验的现象是 。 2．实验室常用下列装置来制取氧气： (1)写出图中有标号仪器的名称：a． ；b． 。 (2)用双氧水和二氧化锰来制取氧气时，可选用的制取装置组合是 (填序号)，发生的化学反应的文字表达式 ；其中二氧化锰的作用是 。 (3)用E装置收集氧气的依据是 ，检验氧气是否集满的方法是 。 (4)高锰酸钾制氧气的文字表达式为 ，当实验完成时，应先 ，再 ；最后发现水槽中的水变成了浅紫红色，产生该现象的原因可能是 。 (5)通常状况下，甲烷是一种无色无味气体、难溶于水、密度比空气小。实验室常用醋酸钠和碱石灰两种固体混合加热制得，制取甲烷可选用的装置组合是 (填序号)，其理由是 。 难点 氧化反应与化合反应的关系 1.概念区分 （1）化合反应：从物质种类变化角度定义，特征是“ ”（两种或以上物质生成一种物质）； （2）氧化反应：从是否与氧反应角度定义，特征是物质 结合。 （3）交叉关系：二者是 关系，不是包含关系。 （4）既是化合反应又是氧化反应：碳 + 氧气二氧化碳、 ； （5）是化合反应不是氧化反应：二氧化碳 + 水 → 碳酸； （6）是氧化反应不是化合反应：石蜡 + 氧气 。 2.判断技巧 先看反应物生成物 判断是否为化合反应，再看是否 判断是否为氧化反应。 难点精练 1．已知下列四个反应在一定条件下都能发生，其中属于化合反应的是 A．甲烷+氧气二氧化碳+水 B．石蜡+氧气二氧化碳+水 C．氧化汞汞+氧气 D．氧气+氢气水 2．如图Ⅰ是有关氧气化学性质的部分知识网络图(反应条件已略去)，据图回答下列问题。 (1)X的名称为 。 (2)反应①的文字表达式为 ，该反应使用的氧气最好用排水法收集，理由是 。 (3)检验反应②生成的二氧化碳的操作是 。 (4)反应③的现象是 。 (5)如图Ⅱ，A、B两圆分别表示化合反应和氧化反应，请根据两圆的关系回答问题： ①C表示的含义是 ； ②写出符合C的一个反应的文字表达式 。 考点 空气的组成与用途 ▌例1 （2026·广东广州·中考真题）我国近代化学启蒙者徐寿对一些有特定性质的物质采用了意译的方式命名，如“轻气”“养气”“淡气”，即氢气、氧气、氮气。下列说法不正确的是 A．氢气的密度比空气小 B．氧气可用于医疗急救 C．氮气的化学式是N D．氮的相对原子质量是14.01 解题要点 •体积分数：氮78%、氧21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%； •氮气：化学性质稳定→保护气、防腐；液氮汽化吸热→冷冻麻醉； •氧气：助燃性→炼钢、气焊；供给呼吸→医疗急救； •稀有气体：很不活泼→保护气；通电发光→霓虹灯。 •易错陷阱：体积分数≠质量分数；二氧化碳不是污染物。 ▌迁移练1-1 （25-26九年级上·广东东莞·阶段检测）空气是一种宝贵的自然资源，下列有关说法正确的是 A．空气是由空气分子构成的 B．利用氮气化学性质不活泼，可用作保护气 C．通常，空气中氧气的质量分数为21% D．稀有气体化学性质不活泼，可用于制造电光源 ▌迁移练1-2 （25-26九年级下·广东广州·中考复习）我国正在深入推进环境污染防治，持续深入打好蓝天、碧水、净土三大保卫战。空气是一种宝贵的资源，下列有关空气及其成分的说法正确的是 A．空气中含量最多的是氮气，质量分数约为78% B．稀有气体通电发出不同颜色光属于化学变化 C．目前计入空气质量指数的有害气体主要包括二氧化硫、二氧化碳、臭氧等 D．氮气是制造硝酸和氮肥的重要原料 考点 空气中氧气含量测定实验分析 ▌例2 （25-26八年级下·山东泰安·期末）某学习小组同学设计了如图装置进行测定空气中氧气含量的实验，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．测定空气中氧气含量只能用物质燃烧的方法 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 解题要点 •药品选择三原则：只与氧气反应、生成物为固体、实验室可实现； •现象：红磷燃烧大量白烟，冷却后水倒流约1/5； •误差分析：偏小→药不足、漏气、未冷却；偏大→气体逸出、弹簧夹未夹紧； •结论：氧气约占空气体积1/5；剩余气体难溶于水、不燃不助燃。 ▌迁移练2-1 （25-26九年级上·福建宁德·期中）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变化，如图，下列判断正确的是 A．a点时容器内氮气体积分数为85% B．c点的压强大于b点 C．实验测得空气中氧气的质量分数为18% D．密闭容器内水的作用是降温、吸收 ▌迁移练2-2 （25-26八年级下·山东泰安·期末）用如图所示装置实验测定空气中氧气的体积分数。下列叙述不正确的是 A．②中瓶内空气的体积约为200mL B．最终注射器活塞移至约40mL刻度线处 C．白磷的作用是消耗②中瓶内的O2 D．②中瓶内的水可以起到降温和吸收白烟的作用 考点 氧气的性质与燃烧实验 ▌例3 （25-26九年级下·湖南邵阳·期中）硫、木炭、铁丝与氧气反应的实验如图，下列说法正确的是 A．实验①观察到硫燃烧时发出淡蓝色火焰 B．实验②观察到木炭燃烧生成黑色固体 C．实验③观察到铁丝剧烈燃烧、火星四射 D．实验①和③集气瓶中水的主要作用相同 解题要点 •碳：空气中红热，氧气中发白光，生成CO₂； •硫：空气中淡蓝色火焰，氧气中蓝紫色火焰，生成SO₂，集气瓶底放水吸收； •铁：空气中只能红热，氧气中火星四射，生成黑色Fe₃O₄，瓶底放水防炸裂； •现象描述：“烟”是固体，“雾”是液体，不能混淆。 ▌迁移练3-1 （25-26九年级上·河南郑州·阶段检测）下图是硫粉、木炭、铁丝在氧气中燃烧的实验，回答下列问题。 (1)写出图甲实验证明有新物质生成的现象。 (2)上述三个实验中只有一个反应的生成物是固体，写出该反应的现象。 (3)请从以下所给问题中任选一个回答。 ①请结合图乙装置分析，木炭在氧气中和空气中燃烧剧烈程度不同的原因。 ②请结合图乙装置分析，写出该实验的探究目的。 ▌迁移练3-2 （25-26八年级上·河北张家口·阶段检测）氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它可以与许多物质发生化学反应。如图是探究氧气化学性质的实验装置。 (1)甲瓶中木炭燃烧后，看不到有新物质生成，要证明甲瓶中生成了新物质，需要向瓶中加入___________。 (2)装置乙的集气瓶里需要预先加入少量水，其目的是___________。 (3)乙中反应的文字表达式是___________。 (4)丙中点燃铁丝下端的火柴，待___________时，将铁丝伸入集气瓶内进行燃烧。 考点 氧气的实验室制取与操作 ▌例4 （2026·广东肇庆·三模）下列实验室制取、收集、验满、验证氧气性质的操作中正确的是 A．发生装置 B．收集气体 C．验满氧气 D．验证性质 解题要点 •三种制法：过氧化氢常温催化、高锰酸钾加热、氯酸钾加热催化； •发生装置：固液常温型、固体加热型； •收集装置：排水法（纯）、向上排空气法（干）； •操作步骤：查装定点收离熄；先撤导管后熄灯，防止水倒吸； •验满：排水看瓶口冒泡，排空气看瓶口木条复燃。 ▌迁移练4-1 （25-26九年级下·河北石家庄·阶段检测）如图是高锰酸钾制取氧气的实验，下列操作符合安全规范的是 A．连接仪器——将导管口用水润湿，再稍稍用力插入乳胶管 B．加热试管——点燃酒精灯直接对准试剂所在部位固定加热 C．结束实验——先将导管移出水面，然后再用嘴吹灭酒精灯 D．整理复位——拆卸仪器后，立即将热的试管放入冷水中清洗 ▌迁移练4-2 （25-26九年级上·江苏无锡·阶段检测）下图是实验室制取气体的常用装置，请回答下列问题。 (1)写出标号仪器的名称：①_________。 (2)若实验室选择B作为发生装置来制取氧气，写出该反应的符号表达式___________________________。 (3)小安同学想用一定质量的高锰酸钾制取氧气，并通过排水量测定所收集到的氧气体积，请你帮她完成下列分析过程： ①若用高锰酸钾制取氧气，选择的发生装置是_________；若用E装置收集氧气，观察到_______________________时才能开始收集。 ②小安在实验过程中发现F中的水变成了红色，产生此现象的错误操作可能是_____________________。 ③若各装置导管口的连接顺序是：，那么装置内导管(“”或“”)应该怎样延伸？请在图中画出_________。 ④若忽略氧气在水中的溶解性，当小安开始做实验时未将装置F装满水，则他最终测得的氧气体积将会__________(填“偏小”、“偏大”或“不变”)。 (4)若用C装置收集氧气，写出检验氧气是否收集满的方法_________________________________。 (5)乙炔是一种无色、无味、密度比空气略小，不溶于水的气体。实验室用电石(固体)与水反应制取乙炔。若要制取并收集较纯净的乙炔气体应选择的装置组合是______(在中选择)。 考点 催化剂概念辨析 ▌例5 （25-26九年级上·江西上饶·阶段检测）为探究过氧化氢分解时二氧化锰与氧化铁的催化效果，收集到氧气的质量与时间的关系如图所示。下列有关说法中，错误的是 A．催化剂不改变生成物的质量 B．实验中，过氧化氢溶液的浓度和体积应相同 C．由图可知，两份溶液最终生成的氧气质量相同 D．反应最终停止，是因为过氧化氢和催化剂都消耗完了 解题要点 •催化剂特点：一变二不变；改速率，质量、化学性质不变； •催化剂只改速率，不改产量，生成物质量由反应物质量决定； •催化剂具有针对性，不同反应催化剂可能不同； •易错陷阱：催化剂不是反应物，也不是生成物，是反应条件。 ▌迁移练5-1 （25-26八年级上·山东威海·期末）某同学用过氧化氢溶液清洗伤口时发现过氧化氢溶液接触伤口后产生气泡的速度会变快。人体有过氧化氢酶，可催化过氧化氢分解。他对过氧化氢酶产生了兴趣，并和同学们进行了探究。 【进行实验】 ①连接好装置，检查装置的气密性。 ②取1.5mg过氧化氢酶和8mL蒸馏水加入容器中，搅拌后塞紧橡皮塞。 ③用注射器A从容器中抽出2mL气体，用注射器B将2mL H2O2溶液注入容器中，采集数据（压强传感器可测定瓶内压强），绘制压强时间关系图，直至反应结束。 ④同学用图1的密闭装置分别再用3.1mg、5.6mg过氧化氢酶及1.5mg、5.6mg、10.7mg二氧化锰作催化剂，其他实验条件相同，用压强传感器测得装置内压强变化曲线如图2、3。 【讨论交流】 (1)步骤③，先用注射器A从容器中抽出2mL气体的目的是___。 (2)对比____mg的过氧化氢酶和二氧化锰对H2O2分解的影响曲线，可说明过氧化氢酶的催化能力比二氧化锰___（填“强”或“弱”）。 (3)分析图3中三条曲线，说明过氧化氢的分解速率与____有关。 (4)由图2和图3可知，催化剂对最终产生氧气的量___（填“有”或“无”）影响。 (5)查阅资料得知，CuO、CuSO4、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是____（填字母）。 A．催化剂能加快化学反应速率 B．同一个化学反应可以有多种催化剂 C．MnO2只能作过氧化氢溶液分解的催化剂 D．用作催化剂的物质可能是其他反应的反应物或生成物 【拓展提升】 (6)已知过氧化氢溶液分解为放热反应，当温度过高时过氧化氢酶会失去催化效果。同学们推测加入过氧化氢酶质量过大，会导致实验过程中过氧化氢溶液分解速率突然变慢。请说明理由____。 ▌迁移练5-2 （25-26八年级上·河北石家庄·期末）氯酸钾可以用于制取氧气，其反应过程可表示为：氯酸钾氯化钾+氧气 某兴趣小组对氯酸钾分解反应的催化剂进行研究，在相同的加热条件下，用如图装置完成表中实验： 编号 氯酸钾质量/g 催化剂 催化剂质量/g 收集50mL氧气所需时间/s 实验1 5 - - 171 实验2 5 二氧化锰 0.5 49 实验3 ？ 氧化铁 0.5 58 实验4 5 氯化钾 0.5 154 (1)设置实验1的目的是______。 (2)实验3中取氯酸钾的质量为______g。 (3)由实验1和实验4可知，氯化钾______（填“有”或“无”）催化作用。维持加热条件不变，用实验1再继续收集50mL氧气，所需时间明显少于171s，解释原因：______。 (4)要比较氯酸钾分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量“收集50mL氧气所需时间”外，还可以测量______。 考点 氧化反应与氧循环 ▌例6 （25-26九年级上·江苏无锡·阶段检测）下列反应不属于化合反应，也不属于分解反应，但属于氧化反应的是 A．硫+氧气二氧化硫 B．乙醇+氧气水+二氧化碳 C．碳酸钙氧化钙+二氧化碳 D．水+二氧化碳→碳酸 解题要点 •氧化反应：物质与氧发生的反应，包括剧烈氧化和缓慢氧化； •缓慢氧化实例：呼吸、生锈、酿酒、食物腐败、农家肥腐熟； •氧循环：光合产氧，呼吸、燃烧、缓慢氧化耗氧，动态平衡； •易错点：缓慢氧化也放热，只是不易察觉。 ▌迁移练6-1 （25-26九年级上·河南南阳·阶段检测）下列反应中，既属于化合反应又属于氧化反应的是 A．酒精＋氧气水＋二氧化碳 B．磷＋氧气五氧化二磷 C．碳酸氢铵氨气＋水＋二氧化碳 D．乙炔＋氧气水＋二氧化碳 ▌迁移练6-2 （24-25九年级上·江苏扬州·期末）自然界存在多种元素及物质的循环。如图表示的是自然界中的 A．氮循环 B．氧循环 C．碳循环 D．水循环 基础达标 1．（2026·四川乐山·二模）拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。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点时容器内氮气的体积分数为85% B．此实验能证明空气由氧气和氮气组成 C．此实验测得空气中氧气的质量分数为18% D．此实验说明用红磷测定空气中氧气的含量有误差 2．（25-26八年级下·山东烟台·期中）下列关于空气成分及空气质量的说法，错误的是 A．空气中含量最多的气体是氮气 B．计入空气质量评价的主要污染物包括SO2、NO2、CO2、O3等 C．液氮可用于作制冷剂 D．用氦气代替氢气填充气球，是利用其密度小且化学性质不活泼 3．（2026·河北廊坊·二模）实验小组利用图1装置测定空气中氧气的含量，用压强传感器测出该集气瓶中压强变化曲线如图2，下面判断不正确的是 A．图2中b点对应的操作是打开弹簧夹 B．集气瓶内水的作用主要是降温和防止污染 C．图1 打开弹簧夹后，集气瓶中水面约上升至刻度1处 D．红磷的用量会影响实验结果 4．（25-26八年级下·山东淄博·期末）如图为我国某地环境监测站在2012和2022年记录的大气中的浓度数据，下列说法正确的是 A．2022年该地大气中已经没有 B．2012年2月和2022年2月浓度差异最小 C．2012年冬季大气中浓度明显高于其他季节，可能与燃煤取暖有关 D．空气中的危害，主要是带来温室效应 5．（2026·天津·二模）下列有关实验现象的描述，正确的是 A．硫在氧气中燃烧，产生淡蓝色火焰，生成无色无味的气体 B．镁在空气中燃烧，发出耀眼白光，生成白色氧化镁 C．红磷在空气中燃烧，发出红色的火焰，产生大量白色烟雾 D．细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 6．（25-26九年级上·重庆·阶段检测）纳米铁粉是非常细小的铁的小颗粒，在空气中稍加热即可剧烈燃烧，如图是纳米铁粉在锥形瓶中燃烧的实验。下列说法不正确的是 A．锥形瓶内的水也可用一层细沙代替 B．纳米铁粉燃烧时气球变大，冷却至常温后气球变瘪 C．铁粉剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，有黑色固体生成 D．激光手电的主要作用是照亮锥形瓶内的铁粉，便于观察铁粉的现象 7．（2026·江苏常州·一模）下列物质中属于氧化物的是 A．O2 B．Fe2O3 C．Cu(OH)2 D．Al(OH)3 8．（2026·广东东莞·三模）氧气是人类活动必需的物质之一，下列与实验室制取氧气有关的装置或操作错误的是 A． B． C． D． 9．（25-26九年级下·云南·阶段检测）某小组利用数字化传感器探究过氧化氢的分解反应，分别进行三组实验： ①溶液(不加任何试剂)； ②溶液固体； ③溶液固体。 测得容器内压强随时间变化曲线如图所示(a、b、c对应①②③)。下列分析错误的是 A．由曲线可知，过氧化氢在常温下能缓慢分解产生氧气 B．对比曲线和，可知对过氧化氢分解的催化效果比更好 C．对比曲线和，说明能加快过氧化氢的分解速率 D．实验②和实验③中，等质量的过氧化氢完全分解后，生成氧气的质量不相等 10．（2026·山西太原·二模）实验室可用加热高锰酸钾的方法制取氧气。下列有关实验的表述正确的一项是 A．用水润湿试管口，将橡胶塞塞进试管口 B．用排水法收集到氧气不纯的原因可能是装置漏气 C．当观察到导管口有气泡连续均匀冒出时，说明已集满 D．实验过程中试管炸裂的原因可能是试管外壁有水 11．（23-24九年级上·四川南充·阶段检测）请沿用科学家认识事物的方式认识“空气”。 (1)从宏观角度：氮气由___________ 组成。 (2)从微观角度：用“ ”表示氮原子，“ ”表示氧原子。 ①用“ ”可表示的微粒是___________(填化学符号)。 ②同温同压下，气体的体积比等于分子数目比。若空气中其他成分忽略不计，如图可表示空气微观模型的是___________(填标号)。 (3)从变化角度：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，观察到的现象是___________。 (4)从环保角度：下列保护空气措施合理的有___________(填标号)。 A．工厂通过加高烟囱直接排放废气 B．植树造林 C．提倡步行、骑自行车等“低碳”出行方式 12．（2026·湖南长沙·三模）氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它可以和许多物质发生反应。图甲、乙、丙分别是木炭、硫粉和细铁丝在氧气中的反应。 (1)甲中观察到的实验现象是__________。 (2)丙中集气瓶底部放少量水的目的是__________。 (3)甲、乙、丙中发生的三个反应的相同点有__________（写出一点即可）。 (4)做实验甲和乙时，木炭、硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈；做丙实验时，铁丝在氧气中剧烈燃烧，而在空气中只是发红并未燃烧。据此说明可燃物能否燃烧或燃烧的剧烈程度与__________有关。 13．（26-27九年级上·安徽亳州·阶段检测）测定空气中氧气含量实验 利用红磷燃烧测定空气中氧气体积分数的实验中，传感器记录集气瓶中气压随时间变化的情况如图所示。 (1)图1中红磷燃烧的文字表达式是：______________________________。 (2)燃烧结束，等到集气瓶冷却到室温，打开止水夹，观察到的现象是____________________________，由此得出结论：空气中氧气约占空气总体积的________________。 (3)该实验中红磷需足量，目的是_______________________________；如果实验结果偏小，可能的原因有________________________________（答一点即可）。 (4)图2中BC段气压变化的原因是________________________，CD段气压变化的原因是_________________________________，DE段气压变化的原因是__________________________________。 14．（25-26八年级下·河北衡水·期末）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下图所示，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。 15．（25-26八年级上·黑龙江绥化·期中）实验室常用下列装置来制取氧气： (1)写出图A中标号仪器的名称：①___________；②___________。 (2)用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时发生装置应选用_______(填序号)，若从控制反应速率和节约药品的角度考虑，应将长颈漏斗换成_______。收集较干燥的氧气应选收集装置_______(填序号)，检验氧气是否集满的方法是___________________________。 (3)用高锰酸钾制取氧气的文字表达式_______________________，反应的基本类型是_______。发生装置选择应_____，需要补充一种用品是_____，作用是防止________________。用E装置收集氧气的最佳时刻为_____________________。收集完毕后要先_______________，后_________________________，可以防止水槽中的水倒吸使试管炸裂。 (4)铁丝在氧气中能够燃烧，现象为_____________________________，瓶底放少量水和细沙可以防止___________________________。反应文字表达是为_______________________。 (5)若将下图两个装置连接，可以测量收集到氧气的体积，氧气应从________(填“a”或“b”)口通入。 (6)实验室里，常用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法制备甲烷，发生装置应选择________(填字母)，可用装置E收集甲烷，是利用了甲烷 _________________的性质。 能力进阶 16．（25-26八年级下·山东淄博·期末）如图所示为实验室常用的实验装置，据图回答下列问题。 (1)仪器a的名称是______________；实验室用A装置并在试管口放一团棉花制取氧气，放棉花的目的是__________________________________________。 (2)用B装置制取氧气，反应的化学方程式为___________________________________。 (3)用装置C作为发生装置的优点是___________________________________，关闭弹簧夹，反应停止后液面应位于_______(填“1”“2”或“3”)处。 (4)装置G可以用来收集气体，还可以防倒吸。请你推测该气体的密度______________(填“大于或小于”)空气的密度。 (5)实验室制取甲烷的方法是：用无水醋酸钠和碱石灰两种固体药品，经研磨均匀混合后装入试管中，加热后产生甲烷气体。通常情况下，甲烷是没有颜色、没有气味的气体，比空气轻，极难溶于水。实验室若要制取一瓶纯净的甲烷气体应选用的发生和收集装置是_______(填选项字母)。 (6)如果利用图1装置研究的分解反应，所得结果如图2所示。①②只有加入过氧化氢溶液的浓度不同，①的浓度比②的浓度大。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．对比b点和e点不能验证反应速率与的浓度有关 C．对比c点和e点可以验证反应速率与的浓度有关 D．该实验能证明对的分解起催化作用 17．（25-26八年级下·山东潍坊·阶段检测）建构合理的思维模型，既能促进深度学习，又能提高思维品质。小科建构了“两组分混合物含量测定”的思维模型。 运用该模型对教材中“测定空气中氧气含量”的实验进行了再探究：忽略含量很低的其它物质，空气可以看成由氮气和氧气组成的两组分混合物。 【探究一】根据沸点低的组分先汽化的性质，测定混合物中某组分的含量。 (1)将空气转变为液态空气，液氮先汽化。从建模角度分析，该操作属于上述思维模型中的______。 【探究二】根据混合物中某组分发生化学反应，测定混合物中某组分的含量。 按如图甲装置测定空气中氧气含量。 【实验步骤】 实验1：按图1所示装置，用白磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。 实验2：按图2所示装置，在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂(其中辅助成分不干扰实验)，利用铁生铁锈(铁能与氧气反应生成铁锈)的原理测定空气中氧气的体积分数。 (2)实验1中止水夹最合理的打开时间是_________。该实验中，白磷要足量的目的是____________。 【交流评价】 (3)已知：在空气中点燃石蜡，会生成水和二氧化碳等物质。实验1若用足量石蜡替换白磷，规范操作后，测得的氧气含量将______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 【继续探究】 运用上述思维模型，小科又设计了图乙的实验装置。 (4)利用图乙装置进行实验，在实验加热过程中，硬质玻璃管上小气球的作用是__________________________________________________________________。 (5)请根据某小组提供的实验数据，完成表格： 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体积 实验测得空气中氧气的体积分数(保留整数) 50mL 20mL 7mL ______ (6)不同实验小组做上述实验时结果差别较大，其中有些小组测定出空气中氧气的体积分数低于实际数值，请分析导致测定数值偏低的原因是____________、____________(答出两点即可)。 18．（25-26八年级下·山东东营·期末）有同学发现：带火星的木条在空气中不会复燃，若用装有60%水的集气瓶倒置在水槽中收集氧气，得到的气体能使带火星的木条复燃。为了找到能使带火星木条复燃的氧气含量最小值，他们利用排水法收集气体进行测定。 【实验研究】 (1)第一组实验：取3只集气瓶，编号为①②③，分别装入15%、30%和45%的水，盖上盖玻璃片倒置在水槽中。当气泡________放出后，导管口伸入集气瓶把其中的水全部排出，将相同的3支带火星木条分别插入①～③号瓶中，记录实验现象。 获得第一组实验现象后，又做了第二组实验，并记录实验现象，两组实验数据和现象见下表： 实验分组 第一组 第二组 实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 集气瓶装水的体积分数/% 15 30 45 34 38 42 带火星木条状况 亮 很亮 复燃 很亮 复燃 A 上表中A处的实验现象应该为______（填“亮”或“很亮”或“复燃”），得出上述两组实验现象后，有的同学认为还不能确定能使带火星木条复燃的氧气含量最小值，需继续进行实验。则实验序号⑦的集气瓶装水的体积分数应该是______%。 【实验结论】 (2)装有60%水的集气瓶中收集到的氧气体积分数最大值为______， 再经过数次实验并计算后得出：能使带火星木条复燃的氧气含量最小值为48.7%。 【反思】 (3)用排空气法收集氧气验满观察到木条复燃时氧气不一定收集满，应采取的措施是____________________________。 19．（25-26九年级上·江苏无锡·阶段检测）实验室常用过氧化氢溶液制取氧气。实验小组同学对该反应进行探究。 实验1：验证是分解的催化剂。 (1)证明能加快分解速率的实验现象是_________________________________________。 实验2：探究催化剂种类和质量对分解的催化效果的影响。 【进行实验】称取催化剂置于三颈瓶中，塞紧胶塞，用注射器将的过氧化氢溶液快速注入。 测定氧气浓度达到最高值时所用的时间，实验记录如下： 序号 初始温度℃ 催化剂种类 催化剂质量g 氧气浓度达到最高值时所用时间s ① 30 0.03 8 ② 30 0.03 32 ③ 30 0.04 29 ④ 30 0.05 28 ⑤ 30 0.03 3364 ⑥ 30 0.04 837 ⑦ 30 0.05 464 注：①氧气浓度达到最高值时已完全分解；②在可控范围内，过氧化氢分解速率越快，催化效果越好。 【解释与结论】 (2)实验2中，效果最好的催化剂是_________。 (3)实验⑤⑥⑦的目的是_____________________________________。 (4)与实验③⑥目的相同的实验组还有_____________________(写出一组即可)。 【反思与评价】 (5)继续实验，发现活性炭比的催化效果差。其实验方案：称取一定质量的活性炭置于三颈瓶中，塞紧胶塞，用注射器将过氧化氢溶液快速注入。在初始温度时测定并记录实验结果。 ①实验中称取的活性炭质量为_____________g。 ②测定结果是_________________________________________。 20．（25-26九年级上·江苏无锡·阶段检测）阅读下面的科普短文 臭氧 纯净的臭氧(O3)在常温下是天蓝色的气体，有难闻的鱼腥气味，不稳定，易转化为氧气。它虽然是空气质量播报中提及的大气污染物，但位于臭氧层中的臭氧能吸收紫外线，保护地面生物不受伤害，是地球生物的保护伞。近年来臭氧的应用发展较快，受到人们的重视。 在一定条件下，可以转化为(如图1)。研究人员分别在充满氧气、空气的反应器中，用臭氧分析仪监测紫外灯照射产生的臭氧浓度随时间的变化情况，实验结果如图2所示。 比活泼得多，是一种强氧化性气体，具有较强的杀菌能力，可用于污水处理等工艺中。研究人员通过实验研究了臭氧浓度与其杀菌效果的关系，结果如图3所示。 但是，臭氧浓度高会刺激呼吸道黏膜、损伤细胞，对人体有一定的伤害，使用臭氧对室内消毒必须注意安全，消毒完毕后，需要开窗通风至少10~15分钟。 (1)臭氧的物理性质有_________________________(写一条)。 (2)由图1可知，氧气转化为臭氧的符号表达式为_________________________________。 (3)为什么说大气层中的臭氧层是地球生物的保护伞？_______________________________________。 (4)由图2可知，紫外灯照射时间相同时，氧气产生的臭氧浓度比空气_____(填“大”或“小”)。由图3可以得出的结论是：实验研究的臭氧浓度范围内，_________________________________________。 (5)下列叙述正确的是_________(填字母)。 A．由氧气制得液态臭氧的过程中，既有物理变化也有化学变化 B．臭氧在生产生活中有很多用途，对人类有益无害 C．臭氧比氧气活泼，可用于消毒杀菌、污水处理等方面 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四单元 我们周围的空气 复习要点 1. 知道空气属于混合物，掌握空气中各成分的体积分数，理解定量测定空气中氧气含量的实验原理与操作。 2. 掌握氧气的物理性质与化学性质，能准确描述碳、硫、铁等物质在氧气中燃烧的实验现象，正确书写反应的文字表达式。 3. 掌握实验室制取氧气的三种方法与反应原理，理解催化剂的概念，能选择合适的发生与收集装置，规范完成实验操作。 4. 认识氧化反应与氧化物的概念，区分剧烈氧化与缓慢氧化，了解自然界中的氧循环与空气质量保护。 复习重难点 重点：空气的组成与体积分数；空气中氧气含量测定实验；氧气的化学性质与燃烧实验；实验室制氧的原理与操作；催化剂的概念。 难点：空气中氧气含量测定的误差分析；气体制取装置的选择逻辑；催化剂“一变二不变”的深度理解；氧化反应与化合反应的关系。 要点 空气的组成与用途 1.空气的组成（体积分数） 空气是由多种气体组成的混合物，各成分的体积分数相对稳定，各成分均保持自身的化学性质。 成分 化学式 体积分数 特点 氮气 N₂ 约78% 空气中含量最高，常温下化学性质稳定 氧气 O₂ 约21% 能供给呼吸、支持燃烧，化学性质较活泼 稀有气体（氩为主） Ar、He、Ne等 0.934% 化学性质极不活泼，通电时能发出不同颜色的光 二氧化碳 CO₂ 0.038% 植物光合作用的原料，能产生温室效应 其他气体和杂质 — 0.002% 水蒸气、微量杂质气体等 记忆口诀：氮七八，氧二一，零点九四是稀气；零点零三碳气，零零二是杂气；体积分数要记清，莫把质量混一起。 2.空气各成分的主要用途 成分（体积分数） 性质 用途 氧气 O₂（21%） 供给呼吸 动植物呼吸、潜水、登山、医疗急救等 支持燃烧 炼钢、气焊、航空航天、化工生产等 氮气 N₂（78%） 在一定条件下可以发生反应 制造硝酸和氮肥 化学性质不活泼 常用作保护气（焊接金属的保护气、食品包装中充氮气以防腐） 液氮的温度很低 制造低温环境，医疗上可在液氮冷冻麻醉条件下做手术 稀有气体（He、Ne、Ar，0.94%） 化学性质很不活泼 可做焊接时的保护气 通电时能发出不同颜色的光 可制成多种用途的电光源 氦气密度比空气小 用于填充探空气球 易错提醒 1.体积分数≠质量分数：空气中各成分的比例是体积分数，不是质量分数。氧气的质量分数略大于21%，考试常设陷阱混淆二者概念。 2.空气成分是相对稳定：空气中各成分含量保持相对稳定，不是固定不变，不同地区、不同环境会略有差异，如森林地区氧气含量略高，工业区二氧化碳含量略高。 3.二氧化碳不是空气污染物：CO₂是空气的固有成分，含量过高会加剧温室效应，但不属于计入空气质量指数的污染物。 4.稀有气体“极不活泼”≠绝对不反应：稀有气体化学性质很稳定，但在高温、高压等特殊条件下，也能与某些物质发生化学反应，并非绝对不反应。 要点速测 1．1.下列有关空气的说法正确的是 A．空气中氧气的质量分数约为21% B．空气是成分固定不变的纯净物 C．空气中含量最高的是氮气 D．稀有气体不能与任何物质发生反应 【答案】C 【详解】氧气是体积分数约21%，不是质量分数，A错误；空气是混合物，成分相对稳定，不是固定不变，B错误；空气中氮气体积分数约78%，含量最高，C正确；稀有气体化学性质极不活泼，但不是绝对不反应，D错误。 2.下列物质的用途，主要利用其化学性质的是 A．液氮作冷冻剂 B．氮气作食品保护气 C．稀有气体制霓虹灯 D．干冰用于人工降雨 【答案】B 【详解】液氮汽化吸热、稀有气体通电发光、干冰升华吸热都属于物理性质；氮气作保护气利用了其化学性质稳定，属于化学性质。 要点 空气中氧气含量的定量测定 1.拉瓦锡经典实验 二百多年前法国化学家拉瓦锡首次用定量实验研究空气，推翻了“空气是单一物质”的旧观点。 （1）实验原理：汞与氧气加热反应生成固体氧化汞，容器内气体体积减少；氧化汞加强热又分解出氧气。 （2）实验结论：空气是混合物；氧气约占空气总体积的1/5；剩余气体主要是氮气，化学性质不活泼。 2.实验室测定空气中氧气含量实验对比 实验名称 红磷燃烧法 铜粉加热法 反应原理 红磷 + 氧气五氧化二磷 铜 + 氧气氧化铜 实验装置 集气瓶、燃烧匙、弹簧夹、烧杯、水 硬质玻璃管、铜粉、注射器、气球、酒精灯 实验现象 红磷燃烧，产生大量白烟；冷却后打开弹簧夹，水流入集气瓶约占容积1/5 红色铜粉逐渐变黑；冷却后读取注射器，气体体积减少约1/5 药品要求 红磷足量，保证氧气完全消耗 铜粉足量，反复推拉注射器使氧气充分反应 共同结论 氧气约占空气总体积的1/5 3.实验误差分析 （1）结果偏小（＜1/5）的常见原因：药品量不足，氧气未完全消耗；装置气密性不好，漏气；未冷却至室温就打开弹簧夹读数。 （2）结果偏大（＞1/5）的常见原因：点燃红磷伸入集气瓶太慢，瓶内空气受热逸出；弹簧夹未夹紧，燃烧时气体从导管跑出。 4.实验创新与改进 改变点燃方式 实验过程中不打开装置，使装置始终保持密闭，如图 改变测量方式 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 特别提醒 1.药品选择的三个原则：①只与氧气反应，不与其他成分反应；②生成物为固体，不能生成气体；③反应条件实验室可实现。木炭、硫燃烧生成气体，铁丝在空气中不能燃烧，均不能选用。 2.剩余气体的性质推导：实验后集气瓶内剩余气体主要是氮气，可间接推导其性质：难溶于水、不能燃烧、不支持燃烧。 3.实验结论的局限性：该实验只能定量测定氧气的含量，不能证明空气中其他成分的存在，也不能证明剩余气体是单一物质。 要点速测 1.如图所示装置可用来测定空气中氧气的体积分数。下列说法正确的是 A．红磷量不足会导致测定结果偏大 B．装置漏气会导致测定结果偏小 C．将红磷改为硫黄也能得到正确的实验结论 D．红磷熄灭后立即打开弹簧夹 【答案】B 【解析】A、红磷量不足，不能完全消耗装置中的氧气，则反应结束后冷却至室温打开弹簧夹，进入集气瓶中的水的体积会偏小，导致测定结果偏小，说法错误，不符合题意； B、装置漏气，在冷却过程中有外界空气进入集气瓶内，则冷却至室温后打开弹簧夹，进入集气瓶中的水的体积会偏小，导致测定结果偏小，说法正确，符合题意； C、硫黄在空气中燃烧生成二氧化硫气体，会使装置内压强差变化不明显，因此将红磷改为硫黄不能得到正确的实验结论，说法错误，不符合题意； D、红磷熄灭后不能立即打开弹簧夹，因为此时剩余的气体在受热状态下处于膨胀状态，若打开弹簧夹，则进入集气瓶中的水的体积会偏小，导致测定结果偏小，说法错误，不符合题意。 故选：B。 2.关于测定空气中氧气含量的实验，下列说法正确的是 A．拉瓦锡实验证明空气由氮气、氧气、二氧化碳等组成 B．红磷燃烧产生大量白雾 C．铜粉加热实验中，反复推拉注射器是为了使氧气充分反应 D．实验证明氧气约占空气质量的1/5 【答案】C 【详解】拉瓦锡实验只能证明空气是混合物、氧气约占1/5，不能证明其他成分，A错误；红磷燃烧产生白烟，不是白雾，B错误；反复推拉注射器可使空气流动，氧气与铜粉充分反应，C正确；是体积分数的1/5，不是质量，D错误。 要点 氧气的性质 1.氧气的物理性质 性质类别 具体描述 颜色、状态、气味 常温常压下，无色、无味的气体 密度 密度约为1.429g/L，比空气略大 溶解性 不易溶于水，1L水中大约只能溶解30mL氧气 三态变化 降温至-183℃液化成淡蓝色液体；降温至-218℃凝固成淡蓝色雪花状固体 工业上制得的液氧一般加压贮存在蓝色钢瓶中，便于识别和运输。 2.氧气的化学性质 氧气是化学性质比较活泼的气体，在一定条件下能与许多物质发生化学反应，具有助燃性。物质在氧气中燃烧比在空气中更剧烈。 物质 空气中的现象 氧气中的现象 反应文字表达式 注意事项 木炭 持续红热，放热 剧烈燃烧，发出白光，放热 碳 + 氧气二氧化碳 燃烧后加澄清石灰水，石灰水变浑浊，证明生成CO₂ 硫 发出淡蓝色火焰，放热，生成有刺激性气味气体 发出明亮的蓝紫色火焰，放热 硫 + 氧气二氧化硫 集气瓶底放少量水，吸收有毒的SO₂，防止污染空气 铁丝 只能持续红热，不能燃烧 剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体 铁 + 氧气四氧化三铁 铁丝打磨光亮；绕成螺旋状；瓶底放水或细沙，防止熔融物炸裂瓶底 红磷 产生大量白烟，放热 燃烧更剧烈，大量白烟，放热 磷 + 氧气五氧化二磷 白烟是固体小颗粒，不能描述为白雾 铜 加热后表面变黑 ———— 铜 + 氧气氧化铜 铜在空气中不燃烧，只能与氧气发生加热反应 易错提醒 1.氧气助燃不可燃：氧气只能支持燃烧，本身不能燃烧，不能作燃料。“氧气作燃料”是考试高频易错选项。 2.现象描述的准确性：硫在氧气中是蓝紫色火焰，不是蓝紫色光；铁丝燃烧是火星四射，不是火焰；红磷生成的是白烟（固体），不是白雾（液体）。 3.铁丝燃烧的操作细节：铁丝打磨是为了除去表面铁锈；绕成螺旋状是为了增大受热面积；系火柴是为了引燃铁丝；瓶底放水是为了防止高温熔融物炸裂瓶底。 4.反应剧烈程度的本质：物质在氧气中燃烧比空气中更剧烈，是因为单位体积内氧分子数目更多，反应物接触更充分，反应更剧烈。 要点速测 1.氢能量转换装置简易图如图所示，下列说法正确的是 A．该装置中的物质只充当生成物 B．该转换制氢过程需要消耗大量的电能 C．该转换过程说明由和组成 D．该制氢技术可实现零碳排放和可再生 【答案】D 【详解】A、太阳光催化分解水，产生氢气和氧气，氢气和氧气经化学反应制作为氢氧燃料电池，该电池向人们提供电能的同时产生水，故既作为生成物、又作为反应物，说法错误，不符合题意； B、太阳光催化分解水，产生氢气和氧气，该过程中不需要消耗电能，说法错误，不符合题意； C、太阳光催化分解水，产生氢气和氧气，氢气和氧气经化学反应制作为氢氧燃料电池，该电池向人们提供电能的同时产生水，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，由此说明水由氢元素和氧元素组成，说法错误，不符合题意； D、太阳光催化分解水，产生氢气和氧气，氢气和氧气经化学反应制作为氢氧燃料电池，该电池向人们提供电能的同时产生水，可实现零碳排放和可再生，说法正确，符合题意。 故选：D。 2．据金融界2024年12月10日消息，国家知识产权局信息显示，长春绿动氢能科技有限公司取得一项名为“用于水电解制氢的纯水系统”的专利。如图为电解水实验示意图及其反应过程的微观模型图，说法错误的是 A．可用带火星的木条检验试管2产生的氧气 B．该反应属于分解反应 C．电解水的实验说明水由氢气和氧气组成 D．通过微观模型图可以看出：反应前后原子的种类、数目都没有发生改变 【答案】C 【详解】A、电解水时“正氧负氢、氧一氢二”，则试管2中产生的是氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，可用带火星的木条检验试管2产生的氧气，故选项说法正确； B、电解水生成氢气和氧气，该反应符合一变多的特点，属于分解反应，故选项说法正确； C、电解水生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据化学反应前后元素的种类不变可知，电解水的实验说明水由氢元素和氧元素组成，故选项说法错误； D、通过微观模型图可以看出：反应前后原子的种类、数目都没有发生改变，故选项说法正确。 故选C。 要点 氧化反应与氧化物 1.氧化反应的概念与分类 （1）概念：物质与氧发生的化学反应叫做氧化反应。氧气在氧化反应中提供氧，具有氧化性。 （2）分类：根据反应速率和现象分为剧烈氧化和缓慢氧化。 类别 剧烈氧化 缓慢氧化 反应速率 快、剧烈 缓慢、不易察觉 现象 发光、放热明显 不发光，放热不明显 实例 燃烧、爆炸 动植物呼吸、铁生锈、食物腐败、酒和醋的酿造、农家肥腐熟 共同点 都属于氧化反应，都放出热量 2.氧化物的概念与判断 （1）概念：由两种元素组成的化合物，其中一种元素是氧元素，这样的化合物叫做氧化物。 （2）判断方法：①必须是化合物；②只含两种元素；③其中一种元素是氧元素。三者缺一不可。 （3）常见实例：CO₂、SO₂、Fe₃O₄、P₂O₅、H₂O、CuO等。 （4）易错实例：O₂（单质）、KMnO₄（三种元素）、NaOH（三种元素）都不属于氧化物。 特别提醒 1.氧化反应不一定有氧气参加：氧化反应的概念是物质与氧发生的反应，这里的氧指氧元素，不一定是氧气单质；初中阶段常见的氧化反应大多有氧气参加。 2.缓慢氧化也放热：缓慢氧化虽然速率慢、现象不明显，但同样放出热量，只是热量及时散失不易察觉；热量积累可能引发自燃，如煤堆、棉垛自燃。 3.含氧元素的物质不一定是氧化物：氧化物必须同时满足“化合物、两种元素、一种是氧”三个条件，含有氧元素的物质不一定是氧化物，如含三种元素的盐、碱都不属于氧化物。 4.化合反应与氧化反应是交叉关系：化合反应侧重物质种类变化（多变一），氧化反应侧重是否与氧反应，二者分类标准不同，是交叉关系，不是包含关系。 要点速测 1.下列不属于缓慢氧化的是 A．动植物的呼吸 B．蜡烛燃烧 C．铁生锈 D．食物的腐烂 【答案】B 【详解】蜡烛燃烧是剧烈的发光放热的氧化反应，属于剧烈氧化；呼吸、生锈、食物腐败都属于缓慢氧化。 2.下列物质中，属于氧化物的是 A．O₂ B．P₂O₅ C．KClO₃ D．KMnO₄ 【答案】B 【详解】O₂是单质，不是化合物，A错误；P₂O₅由磷、氧两种元素组成，属于氧化物，B正确；KClO₃、KMnO₄都由三种元素组成，不符合氧化物定义，C、D错误。 要点 氧气的实验室制取 1.三种实验室制氧方法对比 制取方法 过氧化氢催化分解 高锰酸钾加热分解 氯酸钾加热分解 反应原理 过氧化氢水 + 氧气 高锰酸钾锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 氯酸钾氯化钾 + 氧气 反应物状态 固体 + 液体 固体 固体 + 固体 反应条件 常温 加热 加热、二氧化锰催化 发生装置 固液常温型 固体加热型 装置特点 操作简便、无需加热 需加热，试管口塞棉花 需加热，试管口不用塞棉花 收集装置 排水法 适合溶解性小，不与水反应的气体 向上排空气法 适合密度大于空气的气体 二氧化锰 催化剂 生成物 催化剂 2.发生装置的选择 装置类型 固液常温型 固固加热型 简易装置 长颈漏斗装置 分液漏斗装置 试管略向下倾斜 装置图 优点 安装简便 便于添加液体药品 可以控制反应速率 —— 注意事项 — 长颈漏斗末端必须伸入液面以下，防止气体逸出 通过活塞控制液体滴加速度 试管口略向下倾斜，高锰酸钾制取氧气试管口需放一团棉花 3.收集装置的选择 收集装置（气体的密度和溶解度）       排水集气法：适合溶解性小，不与水反应的气体 向上排空气法：适合密度大于空气的气体 向下排空气法：适合密度小于空气的气体     排水法：气体从短管进集气瓶，水从长管排出 密度比空气大的气体从长管进集气瓶，空气从短管排出 密度比空气小的气体从短管进集气瓶，空气从长管排出 4.实验室制氧气的步骤及注意事项 过氧化氢制取氧气（固液常温型） 高锰酸钾制取氧气（固体加热型） 反应 原理 过氧化氢水 + 氧气 （） 高锰酸钾锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 （） 实验 步骤 ① 查：检查装置的气密性 ② 装：向反应容器中加入二氧化锰固体 ③ 制：从长颈漏斗加入过氧化氢溶液 ④ 收：用排水法 / 向上排空气法收集气体 ⑤ 拆：实验结束后拆卸装置 ① 查：检查装置的气密性 ② 装：装入高锰酸钾药品，试管口塞一团棉花 ③ 定：将试管固定在铁架台上 ④ 点：点燃酒精灯，先预热再集中加热药品 ⑤ 收：气泡连续均匀冒出时，开始收集氧气 ⑥ 离：将导管从水槽中移出 ⑦ 熄：熄灭酒精灯 注意 事项 1. 长颈漏斗下端必须伸入液面以下，形成液封，防止气体从漏斗逸出 2. 排水法收集时，待气泡连续、均匀冒出时再收集，保证气体纯度 3. 收集满氧气的集气瓶需正放在桌面上 1. 试管口塞一团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末堵塞导管 2. 试管口略向下倾斜，防止冷凝水回流炸裂试管 3. 先预热试管，再集中加热药品部位，防止受热不均炸裂 4. 实验结束先移导管、后熄灯，防止水倒吸炸裂试管 5. 导管只需稍伸出橡胶塞，便于气体排出 特别提醒 1.刚开始的气泡不能收集：刚开始排出的气泡是装置内的空气，立即收集会导致氧气不纯；要等气泡连续均匀冒出时再收集。 2.先撤导管后熄灯：加热固体制氧、排水法收集时，实验结束必须先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水槽中的水倒吸入热试管，造成试管炸裂。 3.棉花的作用辨析：高锰酸钾制氧试管口塞棉花，是为了防止加热时固体粉末进入导管；氯酸钾制氧不需要塞棉花，二者不能混淆。 4.氧气检验与验满的区别：检验是将带火星木条伸入集气瓶内，验证是不是氧气；验满是将木条放在集气瓶口，验证是否收集满，位置不同。 要点速测 1.实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，下列说法正确的是 A．二氧化锰是反应物 B．应选用固体加热型发生装置 C．收集氧气只能用排水法 D．反应不需要加热 【答案】D 【详解】二氧化锰是催化剂，不是反应物，A错误；反应物是固体和液体，常温反应，应选用固液常温型装置，B错误；氧气不易溶于水可用排水法，密度比空气大也可用向上排空气法，C错误；过氧化氢分解常温即可进行，不需要加热，D正确。 2.用高锰酸钾制取氧气的操作中，正确的是 A．试管口略向上倾斜 B．实验结束先熄灭酒精灯，再撤导管 C．试管口放一团棉花，防止粉末进入导管 D．刚开始有气泡冒出就立即收集 【答案】C 【详解】试管口应略向下倾斜，防止冷凝水回流炸裂，A错误；应先撤导管后熄灯，防止水倒吸，B错误；试管口塞棉花防止固体粉末进入导管，C正确；刚开始的气泡是空气，立即收集气体不纯，D错误。 要点 催化剂与催化作用 1.催化剂的概念 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做催化剂。 2.特点：一变二不变 （1）一变：改变其他物质的化学反应速率（可加快也可减慢，初中阶段常见的是加快反应）。 （2）二不变：反应前后，本身的质量不变，化学性质不变。 3.验证催化剂的实验思路 （1）验证“改速率”：对比加与不加催化剂时的反应速率； （2）验证“质量不变”：反应后分离、干燥、称量催化剂，质量不变； （3）验证“化学性质不变”：将分离出的催化剂再次加入反应物中，仍能加快反应。 特别提醒 1.催化剂具有针对性：催化剂是针对具体反应而言的，二氧化锰在过氧化氢分解中是催化剂，在高锰酸钾分解中是生成物，不能笼统说“二氧化锰就是催化剂”。一种催化剂通常只对特定反应有催化作用。 2.催化剂只改速率，不改产量：催化剂只能改变化学反应速率，不能增加生成物的总质量，生成物质量由反应物的质量决定。 3.催化剂不是反应必需品：很多化学反应不需要催化剂也能进行，只是速率不同，催化剂不是化学反应的必要条件。 4.物理性质可以改变：催化剂只要求质量和化学性质不变，物理性质可以改变，如形状、状态、颗粒大小等。 要点速测 1.下列有关催化剂的说法正确的是 A．催化剂只能加快反应速率 B．催化剂能增加生成物的质量 C．化学反应前后催化剂的质量和化学性质不变 D．所有化学反应都需要催化剂 【答案】C 【详解】催化剂能改变速率，包括加快和减慢，A错误；催化剂不改变生成物质量，B错误；催化剂“一变二不变”，质量和化学性质反应前后不变，C正确；很多化学反应不需要催化剂，如燃烧、中和反应等，D错误。 2.探究二氧化锰是否为过氧化氢分解的催化剂，下列实验不必要的是 A．对比加与不加二氧化锰时的分解速率 B．称量反应前后二氧化锰的质量 C．检验反应前后二氧化锰的化学性质是否改变 D．检验二氧化锰的物理性质是否改变 【答案】D 【详解】催化剂只要求质量和化学性质不变，物理性质可以改变，不需要检验物理性质是否改变。 要点 自然界的氧循环与空气质量保护 1.自然界的氧循环 自然界中氧气的含量保持相对稳定，是因为氧气的产生和消耗持续进行，形成动态平衡。 氧气的产生 氧气的消耗 主要来源：绿色植物的光合作用（吸收二氧化碳和水，生成有机物和氧气） ①生物的呼吸作用：吸入氧气，分解有机物释放能量，产生二氧化碳和水； ②燃料的燃烧：煤、石油、天然气等燃烧消耗氧气； ③缓慢氧化：金属锈蚀、食物腐败、动植物遗体腐烂等消耗氧气 意义：氧循环维持了大气中氧气含量的相对稳定，为生物生存提供保障，实现了生物圈的物质循环和能量流动。 2.空气质量与保护 （1）空气质量指数（AQI）：数值越大，污染越重，对人体伤害越大。 （2）计入空气质量评价的污染物：二氧化硫（SO₂）、二氧化氮（NO₂）、一氧化碳（CO）、臭氧（O₃）、可吸入颗粒物PM10、细颗粒物PM2.5。 （3）主要危害：SO₂、NO₂形成酸雨，腐蚀建筑、酸化土壤；PM2.5进入血液，伤害心肺；CO有毒，使人缺氧中毒。 （4）防治措施：工业废气处理达标排放；推广新能源汽车，减少尾气排放；植树造林，净化空气；推广清洁能源，减少燃煤。 特别提醒 1.光合作用与呼吸作用的区别：光合作用消耗二氧化碳、产生氧气，是自然界氧气的主要来源；呼吸作用消耗氧气、产生二氧化碳，是氧气的消耗途径，二者正好相反。 2.氧循环是元素循环：氧循环是氧元素在不同物质间的循环，根据质量守恒定律，反应前后原子的种类、数目不变，不会增加或减少自然界中的氧原子总数。 3.酸雨与二氧化碳无关：酸雨主要由SO₂、NO₂溶于雨水形成，pH小于5.6；CO₂溶于雨水生成碳酸，但不会造成酸雨。 4.室内空气污染：人类大部分时间在室内，装修甲醛、厨房油烟、密闭教室二氧化碳浓度升高，都会造成室内空气污染，经常开窗通风是最简单有效的改善方法。 要点速测 1.下列关于自然界氧循环的说法错误的是 A．光合作用产生氧气 B．呼吸作用消耗氧气 C．氧循环中氧原子总数不断增加 D．氧循环维持了大气中氧气的相对稳定 【答案】C 【详解】根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目均不变，氧循环属于化学变化，不会增加氧原子总数，C错误。 2.下列有关空气质量的说法正确的是 A．二氧化碳是空气污染物 B．空气质量指数越大，空气质量越好 C．植树造林可以净化空气 D．酸雨主要由二氧化碳引起 【答案】C 【详解】二氧化碳是空气固有成分，不是污染物，A错误；空气质量指数越大，污染越重，空气质量越差，B错误；植树造林可吸附粉尘、净化空气，C正确；酸雨主要由二氧化硫、二氧化氮引起，D错误。 难点 空气中氧气含量测定的误差分析与实验改进 1.误差分类记忆口诀 结果偏小找“药少、漏气、未冷却”；结果偏大找“气体逸出、夹未紧”。 2.实验改进方向： （1）密闭化改进：用放大镜聚光引燃红磷、用注射器装置进行铜粉加热实验，全程密闭，避免气体逸出，减小误差。 （2）环保化改进：铜粉加热实验生成固体氧化铜，无有毒白烟排放，比红磷实验更环保。 （3）精准化改进：用注射器刻度替代集气瓶刻度，体积测量更精准。 3.药品替代的可行性判断 只要满足“只与氧气反应、生成物为固体”两个条件即可替代。例如白磷可替代红磷，但木炭、硫、铁丝均不可替代。 难点精练 1．实验探究是科学探究的重要形式，请参与测定空气里氧气的含量探究活动并回答问题： (1)A装置是人教版教材设计的“测量空气里氧气的含量”的实验装置，教材实验所需试剂是水和 (填物质名称)，实验前向集气瓶内加入少量水后将水面上方空间准确分为 等分，该操作中一定要使用的仪器是刻度尺。 (2)小华用A装置测定的氧气含量偏低，可能的原因是 (一点即可)。 (3)A装置用于测量空气中氧气的含量，其实验原理用文字表达式表示为 。 (4)使用B装置进行实验时需交替缓慢推动两个注射器活塞的原因是 ，实验结束后移开酒精灯，恢复到室温后读数即可计算出氧气含量，B装置的优点是 (一点即可)。 【答案】(1) 红磷 五/5 (2)可能的原因是装置漏气（答案合理即可） (3) (4) 使注射器内氧气与铜粉充分反应 反应始终在密闭容器中进行，测量结果更准确（答案合理即可） 【详解】（1）人教版教材“测量空气里氧气的含量”的实验所需试剂是水和红磷；实验前向集气瓶内加入少量水后将水面上方空间准确分为五等分。故填：红磷；五或5。 （2）用A装置测定的氧气含量偏低，可能的原因有：①红磷的量不足，不能将氧气耗尽；②装置漏气(在冷却过程中有外界的空气进入瓶中)；③未等到装置冷却至室温就打开了弹簧夹，并进行读数(因为此时剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，占据了部分水的体积)；④弹簧夹右边的导管中存有的空气进入集气瓶内；⑤红磷熄灭时，集气瓶中的氧气并没有完全耗尽，只是氧气的浓度达不到红磷燃烧的要求而已。故填：红磷的量不足(答案合理即可)。 （3）红磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，该反应的文字表达式为：。故填：。 （4）使用B装置进行实验时需交替缓慢推动两个注射器活塞的原因是使注射器内氧气与铜粉充分反应；B装置的优点是反应始终在密闭容器中进行，测量结果更准确。故填：使注射器内氧气与铜粉充分反应；反应始终在密闭容器中进行，测量结果更准确（答案合理即可）。 2．某兴趣小组的同学分别设计了如图1和图2所示装置进行空气中氧气含量实验的探究： 【提示】白磷和红磷在空气中燃烧现象相同，产物也相同。 【实验1】按图1所示装置，用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。实验前在100mL集气瓶中加入10mL水。 (1)实验1中红磷燃烧的符号(或文字)表达式是 。 (2)红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开止水夹，水能倒吸入集气瓶的原因是 。 【实验2】按图2所示装置，利用放大镜聚焦太阳光，提高白磷的温度，用白磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。 (3)实验前先检查图2装置的气密性：将注射器活塞往外拉，松开双手后，观察到 则气密性良好。接着在100mL集气瓶中加入10mL水，注射器中有20mL空气。按照图2装置进行实验(忽略导管内空气体积)，获得的实验数据记录如下： 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 注射器读数/mL 20.0 34.0 38.0 30.0 25.6 18.0 12.5 8.4 2.0 2.0 2.0 (4)根据图2实验过程和数据综合分析，实验开始一段时间注射器读数先变大的主要原因是 。 (5)根据图2实验过程和数据综合分析，计算该装置内空气中氧气的体积分数约为 (精确到0.1%)，测量结果比实际值 (填“大”或“小”)。 【答案】(1)/ (2)红磷燃烧消耗集气瓶内氧气，使瓶内压强小于外界大气压 (3)活塞回到原位置 (4)白磷燃烧消耗氧气，同时放出热量，使装置内气体受热膨胀，此时温度升高对压强的影响大于氧气减少对压强的影响 (5) 16.4% 小 【详解】（1）红磷燃烧生成五氧化二磷，符号表达式为；文字表达式为：。 （2）红磷燃烧消耗集气瓶内氧气，使瓶内压强小于外界大气压，在大气压作用下，水倒吸入集气瓶。 （3）将注射器活塞往外拉，松开双手后，活塞回到原位置，则气密性良好（装置气密性良好时，拉动活塞后，装置内压强变化，松手后活塞因压强差回到原处）。 （4）白磷燃烧消耗氧气，同时放出热量，使装置内气体受热膨胀，此时温度升高对压强的影响大于氧气减少对压强的影响，所以注射器读数先变大。 （5）装置内空气总体积为；反应后注射器内剩余2.0mL空气，消耗氧气的体积为；则氧气的体积分数为 ； 空气中氧气的体积分数约为21%，测量结果比实际值小。 难点 影响过氧化氢分解速率的多因素探究 1.常见影响因素 (1) 温度：温度越高，分解速率越快； (2) 浓度：过氧化氢溶液浓度越大，分解速率越快； (3) 催化剂：加入催化剂，分解速率大幅加快； (4) 催化剂种类：不同催化剂催化效果不同，如二氧化锰催化效果优于氧化铜。 (5) 接触面积：催化剂颗粒越小，接触面积越大，催化效果越好。 2.探究方法 控制变量法：探究某一因素的影响时，保持其他所有因素相同，只改变该因素。 3.评价催化效果的指标 (1) 相同时间内收集到的气体体积，体积越大速率越快； 收集相同体积气体所需的时间，时间越短速率越快。 难点精练 1．下列关于催化剂的说法中，正确的是 A．催化剂能改变化学反应速率 B．没有催化剂，化学反应就不能发生 C．二氧化锰是所有化学反应的催化剂 D．催化剂在化学反应前后质量和性质都不变 【答案】A 【详解】A、催化剂能改变化学反应速率，可能是加快，也可能是减慢，符合题意； B、催化剂只影响反应速率，不决定反应能否发生。没有催化剂，化学反应也能发生，不符合题意； C、二氧化锰不是所有化学反应的催化剂，如高锰酸钾制取氧气的反应中，二氧化锰是生成物，不符合题意； D、化学反应前后催化剂的质量和化学性质不变，物理性质可能改变，不符合题意。 故选A。 2．结合下图实验，下列说法不正确的是 A．该实验证明O2可以支持燃烧 B．实验③带火星的木条复燃且MnO₂质量不变 C．该实验说明MnO2能增大过氧化氢产生O2的质量 D．该实验说明MnO2能加快过氧化氢产生O2的速度 【答案】C 【详解】A、带火星的木条复燃，说明氧气可以支持燃烧，故A正确； B、实验③中过氧化氢溶液中加入二氧化锰，加快了过氧化氢的分解，产生的氧气使带火星的木条复燃，二氧化锰作催化剂，反应前后质量不变，故B正确； C、该实验能说明二氧化锰能加快过氧化氢分解，但无法说明MnO2能增大过氧化氢产生O2的质量，故C错误； D、实验①带火星的木条不复燃，实验③带火星的木条复燃，实验①的反应速率比实验③的慢，从而说明MnO2能加快过氧化氢产生O2的速度，故D正确。 故选C。 难点 气体制取装置的选择逻辑 1.发生装置选择逻辑： (1) 第一步看反应物状态（固体/固液），第二步看反应条件（加热/常温），两步锁定装置类型。 (2) 固体+固体，需要加热 → 固体加热型装置； (3) 固体+液体，不需要加热 → 固液常温型装置。 2.收集装置选择逻辑： (1) 难溶于水、不与水反应 → 排水法（优先选，气体更纯）； (2) 密度比空气大、不与空气反应 → 向上排空气法； (3) 密度比空气小、不与空气反应 → 向下排空气法。 3.装置优化方向： (1) 控制反应速率：将长颈漏斗换成分液漏斗或注射器，通过控制液体滴加速度控制反应速率； (2) 随时添加药品：使用长颈漏斗可随时补充液体药品； 节约药品：用注射器、微型装置进行实验，药品用量少，更环保。 难点精练 1.根据下列实验装置图，回答问题。 (1)图中仪器a的名称是 。 (2)用高锰酸钾制取氧气的文字表达式为 ，应用的发生装置为 (填字母序号，下同)。 (3)用二氧化锰和过氧化氢溶液制取氧气，应选择的发生装置为 。 (4)为了获得较为干燥的氧气，应选用的收集装置为 。 (5)铁丝在氧气中燃烧实验中，集气瓶中要预留一些水，原因是 ，该实验的现象是 。 【答案】(1)试管 (2) 高锰酸钾锰酸钾+ 二氧化锰+ 氧气 A (3)B (4)C (5) 防止高温熔化物溅落，炸裂集气瓶底 铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体 【详解】（1）由图可知，仪器a的名称是试管，故填：试管； （2）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式为高锰酸钾锰酸钾+ 二氧化锰+ 氧气，该反应属于固-固加热型，选择的发生装置为A，故填：高锰酸钾锰酸钾+ 二氧化锰+ 氧气；A； （3）用二氧化锰和过氧化氢溶液制取氧气，属于固液常温型，应选择的发生装置为B，故填：B； （4）氧气的密度比空气大，不易溶于水，可采用向上排空气法或排水法收集，采用向上排空气法收集气体较干燥，选择的收集装置为C，故填：C； （5）玻璃是热的不良导体，受热不均会发生炸裂，铁丝在氧气中燃烧实验中，集气瓶中要预留一些水，原因是防止高温熔化物溅落，炸裂集气瓶底，实验中可观察到铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体，故填：防止高温熔化物溅落，炸裂集气瓶底；铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体。 2．实验室常用下列装置来制取氧气： (1)写出图中有标号仪器的名称：a． ；b． 。 (2)用双氧水和二氧化锰来制取氧气时，可选用的制取装置组合是 (填序号)，发生的化学反应的文字表达式 ；其中二氧化锰的作用是 。 (3)用E装置收集氧气的依据是 ，检验氧气是否集满的方法是 。 (4)高锰酸钾制氧气的文字表达式为 ，当实验完成时，应先 ，再 ；最后发现水槽中的水变成了浅紫红色，产生该现象的原因可能是 。 (5)通常状况下，甲烷是一种无色无味气体、难溶于水、密度比空气小。实验室常用醋酸钠和碱石灰两种固体混合加热制得，制取甲烷可选用的装置组合是 (填序号)，其理由是 。 【答案】(1) 酒精灯 铁架台或铁架台(带铁夹) (2) BC或/BE 过氧化氢水+氧气 催化作用 (3) 氧气密度比空气大 把带火星木条放在集气瓶口，木条复燃，证明集满。 (4) 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 将导管移除水面 熄灭酒精灯 没有在试管口放棉花 (5) AC或AD 反应物是固体，反应需加热(发生装置A)，甲烷难溶于水且密度比空气密度小，收集装置选C或D。 【详解】(1)由图可知仪器a是酒精灯； 由图可知仪器b是铁架台。 (2)双氧水是液体，二氧化锰是固体，在常温下反应，应选择固液不加热型发生装置，选B装置；氧气不易溶于水可用排水法，选装置C，氧气密度比空气大，可用向上排空气法，选装置E；故可选用的制取装置组合是BC或BE。 双氧水在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气，其文字表达式为：过氧化氢水+氧气； 二氧化锰可以加快反应速率，自身质量和化学性质不变，起催化作用。 (3)E装置是向上排空气法，利用氧气密度比空气大的性质； 氧气具有助燃性，检验氧气是否集满的方法是将带火星的木条放在集气瓶口，若带火星木条复燃则已满。 (4)高锰酸钾受热会分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，其文字表达式为：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气； 当实验完成时应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，其原因是试管冷却收缩，若先灭灯，水槽的水会倒吸入热试管，导致试管炸裂； 最后发现水槽中的水变浅紫色是因为试管口未塞入棉花，导致固体粉末随氧气流进入水槽。 (5)醋酸钠和碱石灰都是固体，两者混合加热制得甲烷，因此选用固体加热型装置作发生装置，选装置A；甲烷难溶于水，密度比空气小，可以选用排水法或者向下排空气法，可选装置为装置C或者装置D，故填：AC或AD； 醋酸钠和碱石灰都是固体，两者混合加热制得甲烷，反应物是固体，反应需要加热(发生装置A)，甲烷难溶于水且密度比空气小(收集装置C或装置D)。 难点 氧化反应与化合反应的关系 1.概念区分 （1）化合反应：从物质种类变化角度定义，特征是“多变一”（两种或以上物质生成一种物质）； （2）氧化反应：从是否与氧反应角度定义，特征是物质与氧结合。 （3）交叉关系：二者是交叉关系，不是包含关系。 （4）既是化合反应又是氧化反应：碳 + 氧气二氧化碳、铁 + 氧气四氧化三铁； （5）是化合反应不是氧化反应：二氧化碳 + 水 → 碳酸； （6）是氧化反应不是化合反应：石蜡 + 氧气二氧化碳 + 水。 2.判断技巧 先看反应物生成物种类数判断是否为化合反应，再看是否与氧反应判断是否为氧化反应。 难点精练 1．已知下列四个反应在一定条件下都能发生，其中属于化合反应的是 A．甲烷+氧气二氧化碳+水 B．石蜡+氧气二氧化碳+水 C．氧化汞汞+氧气 D．氧气+氢气水 【答案】D 【分析】本题考查化合反应的定义。化合反应是指由两种或两种以上的物质生成另一种新物质的反应，其特点是“多变一”。 【详解】A、该反应是甲烷燃烧的反应，反应物是甲烷和氧气（两种物质），生成物是二氧化碳和水（两种物质），不属于化合反应，不符合题意。 B、反应物是石蜡和氧气（两种物质），生成物是二氧化碳和水（两种物质），不属于化合反应，不符合题意。 C、反应物是氧化汞（一种物质），生成物是汞和氧气（两种物质），属于分解反应，不符合题意。 D、反应物是氧气和氢气（两种物质），生成物是水（一种新物质）。符合化合反应“多变一”的定义，符合题意。 故选 D。 2．如图Ⅰ是有关氧气化学性质的部分知识网络图(反应条件已略去)，据图回答下列问题。 (1)X的名称为 。 (2)反应①的文字表达式为 ，该反应使用的氧气最好用排水法收集，理由是 。 (3)检验反应②生成的二氧化碳的操作是 。 (4)反应③的现象是 。 (5)如图Ⅱ，A、B两圆分别表示化合反应和氧化反应，请根据两圆的关系回答问题： ①C表示的含义是 ； ②写出符合C的一个反应的文字表达式 。 【答案】(1)四氧化三铁 (2) 硫+氧气二氧化硫 排水法收集氧气时可以在集气瓶中留少量水，用于吸收生成物二氧化硫，防止其污染空气 (3)在蜡烛火焰上方罩一个用澄清石灰水润湿内壁的烧杯，若澄清石灰水变浑浊，则产生二氧化碳(合理即可) (4)铁丝剧烈燃烧，火星四射，大量放热，产生黑色固体 (5) 既是化合反应，又是氧化反应 红磷+氧气五氧化二磷(合理即可) 【详解】（1）铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，X的名称为四氧化三铁； （2）反应①是硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，反应的文字表达式为：硫+氧气二氧化硫；在做该实验时，要预先在盛有氧气的集气瓶中放少量水，其作用是吸收二氧化硫，防止污染空气，所以排水法收集氧气时可以在集气瓶中留少量水； （3）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，检验反应②中有二氧化碳生成的操作是：在蜡烛火焰上方罩一个用澄清石灰水润湿内壁的烧杯，若澄清石灰水变浑浊，则产生二氧化碳； （4）铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，产生黑色固体； （5）①A、B两圆分别表示化合反应和氧化反应，C表示的既是化合反应，又是氧化反应； ②红磷+氧气五氧化二磷，该反应符合“多变一”的形式，符合化合反应的特征，属于化合反应；该反应是物质与氧气发生的化学反应，属于氧化反应。 考点 空气的组成与用途 ▌例1 （2026·广东广州·中考真题）我国近代化学启蒙者徐寿对一些有特定性质的物质采用了意译的方式命名，如“轻气”“养气”“淡气”，即氢气、氧气、氮气。下列说法不正确的是 A．氢气的密度比空气小 B．氧气可用于医疗急救 C．氮气的化学式是N D．氮的相对原子质量是14.01 【答案】C 【详解】A. 氢气最初命名为“轻气”就是因为其密度远小于空气，正确； B. 氧气可供给呼吸，因此能用于医疗急救，正确； C. 氮气由双原子分子构成，化学式为N2，N仅表示氮元素或1个氮原子，不是氮气的化学式，错误； D. 元素周期表单元格最下方数字为对应元素原子的相对原子质量，因此氮的相对原子质量为14.01，正确。 解题要点 •体积分数：氮78%、氧21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%； •氮气：化学性质稳定→保护气、防腐；液氮汽化吸热→冷冻麻醉； •氧气：助燃性→炼钢、气焊；供给呼吸→医疗急救； •稀有气体：很不活泼→保护气；通电发光→霓虹灯。 •易错陷阱：体积分数≠质量分数；二氧化碳不是污染物。 ▌迁移练1-1 （25-26九年级上·广东东莞·阶段检测）空气是一种宝贵的自然资源，下列有关说法正确的是 A．空气是由空气分子构成的 B．利用氮气化学性质不活泼，可用作保护气 C．通常，空气中氧气的质量分数为21% D．稀有气体化学性质不活泼，可用于制造电光源 【答案】B 【详解】A.空气是混合物，由氮分子、氧分子、二氧化碳分子等多种微粒构成，不存在“空气分子”，表述错误。 B.氮气化学性质不活泼，常温下难与其他物质发生反应，可用作保护气，表述正确。 C.通常空气中氧气的体积分数为21%，不是质量分数，表述错误。 D.稀有气体用于制造电光源，是利用其通电时能发出不同颜色光的物理性质，和化学性质不活泼无关，表述错误。 ▌迁移练1-2 （25-26九年级下·广东广州·中考复习）我国正在深入推进环境污染防治，持续深入打好蓝天、碧水、净土三大保卫战。空气是一种宝贵的资源，下列有关空气及其成分的说法正确的是 A．空气中含量最多的是氮气，质量分数约为78% B．稀有气体通电发出不同颜色光属于化学变化 C．目前计入空气质量指数的有害气体主要包括二氧化硫、二氧化碳、臭氧等 D．氮气是制造硝酸和氮肥的重要原料 【答案】D 【详解】A.空气中含量最多的是氮气，体积分数约为78%，不是质量分数，故选项说法错误； B.稀有气体通电发光无新物质生成，是物理变化，故选项说法错误； C.二氧化碳是空气的组成成分，不属于计入空气质量指数的有害气体，故选项说法错误； D.氮气含氮元素，是工业上制备硝酸、氮肥的核心原料，故选项说法正确。 考点 空气中氧气含量测定实验分析 ▌例2 （25-26八年级下·山东泰安·期末）某学习小组同学设计了如图装置进行测定空气中氧气含量的实验，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．测定空气中氧气含量只能用物质燃烧的方法 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 【详解】A. 点燃后应将红磷和木炭迅速伸入集气瓶中，防止瓶内空气受热膨胀逸出，影响实验结果，正确； B. 测定空气中氧气含量不是只能用燃烧法，如还可通过加热铜粉与氧气的方法测定，错误； C. 甲中红磷燃烧消耗了氧气，且生成物是固体，待完全反应后逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶，进入水的体积约占集气瓶内空气体积的五分之一，乙中木炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳是气体，化学反应前后压强变化不大，待温度恢复至室温后，打开弹簧夹，几乎没有水进入集气瓶，现象不同，错误； D. 由C的分析可知，木炭燃烧生成二氧化碳气体，化学反应前后瓶内压强无明显变化，无法测定空气中氧气含量，不能代替红磷，错误。 解题要点 •药品选择三原则：只与氧气反应、生成物为固体、实验室可实现； •现象：红磷燃烧大量白烟，冷却后水倒流约1/5； •误差分析：偏小→药不足、漏气、未冷却；偏大→气体逸出、弹簧夹未夹紧； •结论：氧气约占空气体积1/5；剩余气体难溶于水、不燃不助燃。 ▌迁移练2-1 （25-26九年级上·福建宁德·期中）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变化，如图，下列判断正确的是 A．a点时容器内氮气体积分数为85% B．c点的压强大于b点 C．实验测得空气中氧气的质量分数为18% D．密闭容器内水的作用是降温、吸收 【答案】D 【详解】A. a点氧气体积分数为15%，剩余气体除氮气外还含有稀有气体、二氧化碳等，因此氮气体积分数小于85%，错误。 B. b点反应刚结束，温度较高，气体受热膨胀，压强更大；c点温度冷却至室温，且氧气消耗更多，因此c点压强小于b点，错误。 C. 实验测得的是空气中氧气的体积分数为18%，不是质量分数，错误。 D. 红磷燃烧生成有毒的五氧化二磷，水可吸收五氧化二磷，同时能起到降温作用，正确。 ▌迁移练2-2 （25-26八年级下·山东泰安·期末）用如图所示装置实验测定空气中氧气的体积分数。下列叙述不正确的是 A．②中瓶内空气的体积约为200mL B．最终注射器活塞移至约40mL刻度线处 C．白磷的作用是消耗②中瓶内的O2 D．②中瓶内的水可以起到降温和吸收白烟的作用 【答案】B 【详解】A. 瓶①原本装满水，取出200mL水，则②中瓶内空气体积等于倒出的水的体积，约为200mL，描述正确； B. 该实验中白磷燃烧消耗氧气，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，打开弹簧夹，注射器中的水进入集气瓶，进入水的体积就是消耗氧气的体积，氧气约占空气体积的五分之一，则消耗氧气的体积为：，则最终注射器剩余水的体积为：，即活塞移至约60mL刻度处，描述错误； C. 该实验中白磷的作用就是消耗瓶内的，产生压强差，方便后续通过水的体积变化计算氧气体积，描述正确； D. 白磷燃烧放出热量，且该实验需要冷却至室温后读数，故瓶内的水可以吸收热量，加速冷却，白磷燃烧生成五氧化二磷，五氧化二磷有毒，散逸到空气中会污染空气，五氧化二磷能与水反应，故水还可以吸收反应生成的五氧化二磷，防止污染空气，描述正确。 考点 氧气的性质与燃烧实验 ▌例3 （25-26九年级下·湖南邵阳·期中）硫、木炭、铁丝与氧气反应的实验如图，下列说法正确的是 A．实验①观察到硫燃烧时发出淡蓝色火焰 B．实验②观察到木炭燃烧生成黑色固体 C．实验③观察到铁丝剧烈燃烧、火星四射 D．实验①和③集气瓶中水的主要作用相同 【答案】C 【详解】A、硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，硫在空气中燃烧才发出淡蓝色火焰，故A错误。 B、木炭在氧气中燃烧生成无色的二氧化碳气体，不会生成黑色固体，故B错误。 C、铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射，生成黑色固体，故C正确。 D、实验①集气瓶中的水是为了吸收有毒的二氧化硫，防止污染空气；实验③集气瓶中的水是为了防止高温熔融物溅落炸裂瓶底，二者作用不同，故D错误。 解题要点 •碳：空气中红热，氧气中发白光，生成CO₂； •硫：空气中淡蓝色火焰，氧气中蓝紫色火焰，生成SO₂，集气瓶底放水吸收； •铁：空气中只能红热，氧气中火星四射，生成黑色Fe₃O₄，瓶底放水防炸裂； •现象描述：“烟”是固体，“雾”是液体，不能混淆。 ▌迁移练3-1 （25-26九年级上·河南郑州·阶段检测）下图是硫粉、木炭、铁丝在氧气中燃烧的实验，回答下列问题。 (1)写出图甲实验证明有新物质生成的现象。 (2)上述三个实验中只有一个反应的生成物是固体，写出该反应的现象。 (3)请从以下所给问题中任选一个回答。 ①请结合图乙装置分析，木炭在氧气中和空气中燃烧剧烈程度不同的原因。 ②请结合图乙装置分析，写出该实验的探究目的。 【答案】(1)有刺激性气味气体生成。 (2)剧烈燃烧火星四射，生成黑色固体。 (3)①氧气的浓度不同  ②探究氧气浓度对燃烧程度的影响。 【详解】（1）图甲实验中硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，实验中有刺激性气味气体生成，可证明有新物质生成； （2）铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁固体，硫燃烧生成气体二氧化硫，木炭燃烧生成气体二氧化碳或一氧化碳，其中铁丝在氧气中燃烧的现象：剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体； （3）①木炭在氧气中燃烧更剧烈的原因是氧气的浓度不同，氧气中氧气浓度远高于空气中的氧气浓度，反应物浓度越大，反应速率越快、燃烧越剧烈； ②该实验的探究目的是探究氧气浓度对燃烧程度的影响。 ▌迁移练3-2 （25-26八年级上·河北张家口·阶段检测）氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它可以与许多物质发生化学反应。如图是探究氧气化学性质的实验装置。 (1)甲瓶中木炭燃烧后，看不到有新物质生成，要证明甲瓶中生成了新物质，需要向瓶中加入___________。 (2)装置乙的集气瓶里需要预先加入少量水，其目的是___________。 (3)乙中反应的文字表达式是___________。 (4)丙中点燃铁丝下端的火柴，待___________时，将铁丝伸入集气瓶内进行燃烧。 【答案】(1)澄清石灰水 (2)吸收生成的二氧化硫，防止污染空气 (3) (4)火柴快燃尽 【详解】（1）木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，因此要证明甲瓶中生成了新物质，需要向瓶中加入澄清石灰水； （2）装置乙的集气瓶里需要预先加入少量水，其目的是吸收生成的二氧化硫，防止污染空气； （3）装置乙中发生的反应是硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，文字表达式为； （4）丙中点燃铁丝下端的火柴，待火柴快燃尽时，将铁丝伸入集气瓶内进行燃烧。 考点 氧气的实验室制取与操作 ▌例4 （2026·广东肇庆·三模）下列实验室制取、收集、验满、验证氧气性质的操作中正确的是 A．发生装置 B．收集气体 C．验满氧气 D．验证性质 【答案】B 【详解】A.用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气时，长颈漏斗末端要伸入液面以下，否则生成的氧气会从长颈漏斗逸出，错误； B.氧气密度大于空气，可用向上排空气法收集，用图示装置收集时，气体从长导管进、空气从短导管排出，正确； C.检验氧气是否收集满时，应将带火星的木条放在集气瓶瓶口，错误； D.铁丝在氧气中燃烧时会产生高温熔融物，直接落入瓶底会炸裂集气瓶，实验应预先在瓶底放少量水或细沙，错误。 解题要点 •三种制法：过氧化氢常温催化、高锰酸钾加热、氯酸钾加热催化； •发生装置：固液常温型、固体加热型； •收集装置：排水法（纯）、向上排空气法（干）； •操作步骤：查装定点收离熄；先撤导管后熄灯，防止水倒吸； •验满：排水看瓶口冒泡，排空气看瓶口木条复燃。 ▌迁移练4-1 （25-26九年级下·河北石家庄·阶段检测）如图是高锰酸钾制取氧气的实验，下列操作符合安全规范的是 A．连接仪器——将导管口用水润湿，再稍稍用力插入乳胶管 B．加热试管——点燃酒精灯直接对准试剂所在部位固定加热 C．结束实验——先将导管移出水面，然后再用嘴吹灭酒精灯 D．整理复位——拆卸仪器后，立即将热的试管放入冷水中清洗 【答案】A 【详解】A、连接仪器时，先把导管口用水润湿，然后再稍稍用力插入乳胶管，符合安全规范，符合题意； B、加热试管时需先预热，再对准试剂部位加热，直接对准试剂所在部位固定加热会导致试管受热不均而炸裂，不符合安全规范，不符合题意； C、实验结束时先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，用灯帽盖灭酒精灯，不能用嘴吹灭，不符合安全规范，不符合题意； D、拆卸仪器后，立即将热的试管放入冷水中清洗，会导致试管因骤冷而炸裂，不符合安全规范，不符合题意。 故选：A。 ▌迁移练4-2 （25-26九年级上·江苏无锡·阶段检测）下图是实验室制取气体的常用装置，请回答下列问题。 (1)写出标号仪器的名称：①_________。 (2)若实验室选择B作为发生装置来制取氧气，写出该反应的符号表达式___________________________。 (3)小安同学想用一定质量的高锰酸钾制取氧气，并通过排水量测定所收集到的氧气体积，请你帮她完成下列分析过程： ①若用高锰酸钾制取氧气，选择的发生装置是_________；若用E装置收集氧气，观察到_______________________时才能开始收集。 ②小安在实验过程中发现F中的水变成了红色，产生此现象的错误操作可能是_____________________。 ③若各装置导管口的连接顺序是：，那么装置内导管(“”或“”)应该怎样延伸？请在图中画出_________。 ④若忽略氧气在水中的溶解性，当小安开始做实验时未将装置F装满水，则他最终测得的氧气体积将会__________(填“偏小”、“偏大”或“不变”)。 (4)若用C装置收集氧气，写出检验氧气是否收集满的方法_________________________________。 (5)乙炔是一种无色、无味、密度比空气略小，不溶于水的气体。实验室用电石(固体)与水反应制取乙炔。若要制取并收集较纯净的乙炔气体应选择的装置组合是______(在中选择)。 【答案】(1)长颈漏斗 (2) (3) A 导管口有连续均匀气泡冒出 试管口没有放一团棉花，高锰酸钾粉末随气流进入F装置 不变 (4)将带火星的木条放在集气瓶瓶口，若木条复燃，证明氧气已收集满 (5)BE 【详解】（1）略。 （2）略。 （3）属于固-固加热型，选择的发生装置是A；E装置为排水集气法，若用E装置收集气体，观察到气泡连续并比较均匀地放出时才能收集，因为开始冒出的气泡中混有试管中的空气； ②小安在实验过程中发现F中的水变成了红色，原因是试管口未塞棉花，加热时粉末状的物质通过导管进入水槽中，故填：试管口未塞棉花； ③通过排水量测定所收集到的氧气体积：装置的连接顺序是：a→b→c→d，气体密度比水小会处于水面以上，则氧气从b短管进，水从c长管排出，那么F装置内导管c延伸至瓶底； ④ 该实验的原理是进入多少体积的氧气，就会排出多少体积的水，装置内原本残留的空气不会影响排出水的体积，因此测得的氧气体积不变。 （4）C为向上排空气法。验满要放在瓶口（不能伸入瓶内）。氧气有助燃性，满了就会从瓶口逸出，使木条复燃。 （5）电石（固体）与水（液体）反应，不需要加热，发生装置选B； 要收集较纯净的乙炔，乙炔难溶于水，排水法E收集气体纯度高于排空气法；乙炔密度略小于空气，排空气法容易混空气。因此选BE。 考点 催化剂概念辨析 ▌例5 （25-26九年级上·江西上饶·阶段检测）为探究过氧化氢分解时二氧化锰与氧化铁的催化效果，收集到氧气的质量与时间的关系如图所示。下列有关说法中，错误的是 A．催化剂不改变生成物的质量 B．实验中，过氧化氢溶液的浓度和体积应相同 C．由图可知，两份溶液最终生成的氧气质量相同 D．反应最终停止，是因为过氧化氢和催化剂都消耗完了 【答案】D 【详解】A、催化剂的作用是改变化学反应速率，不改变生成物的质量，故选项A正确； B、要探究二氧化锰和氧化铁的催化效果，需要控制变量，所以过氧化氢溶液的浓度和体积应相同，这样才能保证只有催化剂种类不同，故选项B正确； C、从图中可以看到，最终两条曲线的氧气质量达到同一水平，说明两份溶液最终生成的氧气质量相同，故选项C正确； D、催化剂在反应前后质量和化学性质不变，所以反应停止是因为过氧化氢完全分解了，而不是催化剂消耗完了，故选项D错误； 故选D。 解题要点 •催化剂特点：一变二不变；改速率，质量、化学性质不变； •催化剂只改速率，不改产量，生成物质量由反应物质量决定； •催化剂具有针对性，不同反应催化剂可能不同； •易错陷阱：催化剂不是反应物，也不是生成物，是反应条件。 ▌迁移练5-1 （25-26八年级上·山东威海·期末）某同学用过氧化氢溶液清洗伤口时发现过氧化氢溶液接触伤口后产生气泡的速度会变快。人体有过氧化氢酶，可催化过氧化氢分解。他对过氧化氢酶产生了兴趣，并和同学们进行了探究。 【进行实验】 ①连接好装置，检查装置的气密性。 ②取1.5mg过氧化氢酶和8mL蒸馏水加入容器中，搅拌后塞紧橡皮塞。 ③用注射器A从容器中抽出2mL气体，用注射器B将2mL H2O2溶液注入容器中，采集数据（压强传感器可测定瓶内压强），绘制压强时间关系图，直至反应结束。 ④同学用图1的密闭装置分别再用3.1mg、5.6mg过氧化氢酶及1.5mg、5.6mg、10.7mg二氧化锰作催化剂，其他实验条件相同，用压强传感器测得装置内压强变化曲线如图2、3。 【讨论交流】 (1)步骤③，先用注射器A从容器中抽出2mL气体的目的是___。 (2)对比____mg的过氧化氢酶和二氧化锰对H2O2分解的影响曲线，可说明过氧化氢酶的催化能力比二氧化锰___（填“强”或“弱”）。 (3)分析图3中三条曲线，说明过氧化氢的分解速率与____有关。 (4)由图2和图3可知，催化剂对最终产生氧气的量___（填“有”或“无”）影响。 (5)查阅资料得知，CuO、CuSO4、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是____（填字母）。 A．催化剂能加快化学反应速率 B．同一个化学反应可以有多种催化剂 C．MnO2只能作过氧化氢溶液分解的催化剂 D．用作催化剂的物质可能是其他反应的反应物或生成物 【拓展提升】 (6)已知过氧化氢溶液分解为放热反应，当温度过高时过氧化氢酶会失去催化效果。同学们推测加入过氧化氢酶质量过大，会导致实验过程中过氧化氢溶液分解速率突然变慢。请说明理由____。 【答案】(1)确保装置内气压在反应前保持不变 (2) 1.5或5.6 强 (3)二氧化锰的质量 (4)无 (5)ABD (6)过氧化氢酶质量过大，导致过氧化氢分解速率过快，单位时间内放热太多，温度过高，过氧化氢酶的活性会突然降低 【详解】（1）步骤③，先用注射器A从容器中抽出2mL气体的目的是抵消注入的2mL液体所占的体积，确保装置内气压在反应前保持不变； （2）对比实验要求变量唯一，图2、图3中都有催化剂1.5mg或5.6mg时对分解速率的影响，则对比1.5mg或5.6mg的二氧化锰和过氧化氢酶催化过氧化氢分解曲线可知，压强变化相等(即产生气体体积相等)时，过氧化氢酶所需时间短，说明过氧化氢酶催化能力比二氧化锰强； （3）图3中三条曲线中二氧化锰质量不同，说明过氧化氢的分解速率与二氧化锰的质量有关； （4）由图2和图3中的曲线可知，最终生成氧气的量相等，则催化剂对最终产生氧气的量无影响； （5）A、催化剂能加快化学反应速率，选项正确； B、同一个化学反应可以有多种催化剂，如过氧化氢分解可以用二氧化锰或过氧化氢酶进行催化，选项正确； C、MnO2不只能作过氧化氢溶液分解的催化剂，还能作其他一些反应的催化剂，如氯酸钾分解，选项错误； D、用作催化剂的物质可能是其他反应的反应物或生成物，如二氧化锰在过氧化氢分解中是催化剂，在高锰酸钾分解中是生成物，选项正确，故选：ABD； （6）由题中所给信息“已知过氧化氢溶液分解为放热反应，当温度过高时过氧化氢酶会失去催化效果”，可推测当过氧化氢酶质量过大，导致过氧化氢分解速率过快，单位时间内放热太多，温度过高，过氧化氢酶的催化活性会突然降低，使实验过程中过氧化氢溶液分解速率突然变慢。 ▌迁移练5-2 （25-26八年级上·河北石家庄·期末）氯酸钾可以用于制取氧气，其反应过程可表示为：氯酸钾氯化钾+氧气 某兴趣小组对氯酸钾分解反应的催化剂进行研究，在相同的加热条件下，用如图装置完成表中实验： 编号 氯酸钾质量/g 催化剂 催化剂质量/g 收集50mL氧气所需时间/s 实验1 5 - - 171 实验2 5 二氧化锰 0.5 49 实验3 ？ 氧化铁 0.5 58 实验4 5 氯化钾 0.5 154 (1)设置实验1的目的是______。 (2)实验3中取氯酸钾的质量为______g。 (3)由实验1和实验4可知，氯化钾______（填“有”或“无”）催化作用。维持加热条件不变，用实验1再继续收集50mL氧气，所需时间明显少于171s，解释原因：______。 (4)要比较氯酸钾分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量“收集50mL氧气所需时间”外，还可以测量______。 【答案】(1)与2、3、4组实验分别形成对照组（合理即可） (2)5 (3) 有 反应生成的氯化钾对氯酸钾的分解起到催化作用 (4)相同时间内收集氧气的体积 【详解】（1）为了明确催化剂对反应速率的影响，需要增加空白实验形成对比，所以设置实验1的目的是与2、3、4组实验分别形成对照组。 （2）为了控制单一变量，所以氯酸钾质量保持一致，所以实验3中取氯酸钾的质量为5g。 （3）由实验1和实验4中收集时间可知，氯化钾有催化作用，维持加热条件不变，用实验1再继续收集50mL氧气，所需时间明显少于171s，说明反应生成的氯化钾对氯酸钾的分解起到催化作用。 （4）反应速率还可以用相同时间内收集氧气的体积来表示。要比较氯酸钾分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量收集50mL氧气所需时间外，还可以测量相同时间内收集氧气的体积。 考点 氧化反应与氧循环 ▌例6 （25-26九年级上·江苏无锡·阶段检测）下列反应不属于化合反应，也不属于分解反应，但属于氧化反应的是 A．硫+氧气二氧化硫 B．乙醇+氧气水+二氧化碳 C．碳酸钙氧化钙+二氧化碳 D．水+二氧化碳→碳酸 【答案】B 【分析】化合反应：两种及以上物质生成一种物质，特征为多变一； 分解反应：一种物质生成两种及以上物质，特征为一变多； 氧化反应：物质与氧发生的反应。 【详解】A.反应物2种、生成物1种，属于化合反应，不符合要求； B.反应物2种、生成物2种，既不满足化合反应“多变一”，也不满足分解反应“一变多”，且有氧气参与反应，属于氧化反应，符合要求； C.反应物1种、生成物2种，属于分解反应，不符合要求； D.反应物2种、生成物1种，属于化合反应，不符合要求。 解题要点 •氧化反应：物质与氧发生的反应，包括剧烈氧化和缓慢氧化； •缓慢氧化实例：呼吸、生锈、酿酒、食物腐败、农家肥腐熟； •氧循环：光合产氧，呼吸、燃烧、缓慢氧化耗氧，动态平衡； •易错点：缓慢氧化也放热，只是不易察觉。 ▌迁移练6-1 （25-26九年级上·河南南阳·阶段检测）下列反应中，既属于化合反应又属于氧化反应的是 A．酒精＋氧气水＋二氧化碳 B．磷＋氧气五氧化二磷 C．碳酸氢铵氨气＋水＋二氧化碳 D．乙炔＋氧气水＋二氧化碳 【答案】B 【详解】化合反应是两种或两种以上物质生成另一种物质的反应，特征为“多变一”；初中阶段氧化反应是物质与氧发生的反应。 A、生成物为水和二氧化碳两种，不符合“多变一”特征，不属于化合反应，故选项不符合题意。 B、反应物为磷、氧气两种，生成物仅五氧化二磷一种，符合化合反应特征；且有氧气参与反应，属于氧化反应，故选项符合题意。 C、反应物仅碳酸氢铵一种，生成物为三种，属于分解反应，且无氧气参与，既不属于化合反应也不属于氧化反应，故选项不符合题意。 D、有氧气参与反应，属于氧化反应，但生成物为水和二氧化碳两种，不属于化合反应，故选项不符合题意。 ▌迁移练6-2 （24-25九年级上·江苏扬州·期末）自然界存在多种元素及物质的循环。如图表示的是自然界中的 A．氮循环 B．氧循环 C．碳循环 D．水循环 【答案】B 【详解】动植物的呼吸作用消耗氧气，生成二氧化碳，化石燃料的燃烧消耗氧气，生成二氧化碳，植物的光合作用能够消耗二氧化碳，生成氧气，由图中的箭头可知，如图表示的是自然界中的氧循环，故选B。 基础达标 1．（2026·四川乐山·二模）拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。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点时容器内氮气的体积分数为85% B．此实验能证明空气由氧气和氮气组成 C．此实验测得空气中氧气的质量分数为18% D．此实验说明用红磷测定空气中氧气的含量有误差 【答案】D 【详解】A.a点时氧气体积分数为15%，剩余85%的气体包含氮气、稀有气体、二氧化碳等，因此氮气的体积分数小于85%，错误。 B.该实验只能证明空气中存在可被红磷消耗的氧气，无法证明剩余气体全部为氮气，不能得出空气仅由氧气和氮气组成的结论，错误。 C.实验测得消耗的氧气体积分数约为，不是质量分数，错误。 D.反应结束后容器内仍剩余约3%的氧气，说明红磷不能完全耗尽空气中的氧气，因此用红磷测定空气中氧气含量的实验存在误差，正确。 2．（25-26八年级下·山东烟台·期中）下列关于空气成分及空气质量的说法，错误的是 A．空气中含量最多的气体是氮气 B．计入空气质量评价的主要污染物包括SO2、NO2、CO2、O3等 C．液氮可用于作制冷剂 D．用氦气代替氢气填充气球，是利用其密度小且化学性质不活泼 【答案】B 【详解】A. 空气中氮气体积分数约为78%，是含量最多的气体，说法正确。 B. 二氧化碳是空气的固有组成成分，不属于空气污染物，不计入空气质量评价的污染物范围，说法错误。 C. 液氮汽化会吸收大量热，可用作制冷剂，说法正确。 D. 氦气密度远小于空气，且化学性质极不活泼，无易燃易爆风险，可替代氢气填充气球，说法正确。 3．（2026·河北廊坊·二模）实验小组利用图1装置测定空气中氧气的含量，用压强传感器测出该集气瓶中压强变化曲线如图2，下面判断不正确的是 A．图2中b点对应的操作是打开弹簧夹 B．集气瓶内水的作用主要是降温和防止污染 C．图1 打开弹簧夹后，集气瓶中水面约上升至刻度1处 D．红磷的用量会影响实验结果 【答案】A 【详解】A.图2中段是红磷燃烧放热，瓶内气体受热膨胀，压强升高，是红磷燃烧刚结束时的压强最高点；之后温度降低、氧气被消耗，压强持续下降，至点装置冷却至室温，此时才打开弹簧夹，水进入集气瓶使压强回升，因此点对应操作不是打开弹簧夹，A错误。 B.红磷燃烧放热，且生成有毒的五氧化二磷，集气瓶内的水可降温，同时吸收五氧化二磷防止污染，B正确。 C.氧气约占空气总体积的，足量红磷消耗完瓶内氧气后，进入瓶内的水的体积等于消耗的氧气体积，水面约上升至刻度1处，C正确。 D.若红磷用量不足，无法完全消耗瓶内氧气，会导致测定结果偏小，因此红磷用量会影响实验结果，D正确。 4．（25-26八年级下·山东淄博·期末）如图为我国某地环境监测站在2012和2022年记录的大气中的浓度数据，下列说法正确的是 A．2022年该地大气中已经没有 B．2012年2月和2022年2月浓度差异最小 C．2012年冬季大气中浓度明显高于其他季节，可能与燃煤取暖有关 D．空气中的危害，主要是带来温室效应 【答案】C 【详解】A.2022年的曲线显示SO2浓度接近0，但不是完全没有SO2，故选项说法错误； B.从图中可以看出，2012年和2022年SO2浓度差异最小的月份不是2月，故选项说法错误； C.2012年冬季（1、2、12月）SO2浓度明显高于其他季节，这和冬季燃煤取暖会排放更多SO2有关，故选项说法正确； D.SO2的主要危害是形成酸雨，而不是带来温室效应（温室效应主要与CO2等气体有关），故选项说法错误。 5．（2026·天津·二模）下列有关实验现象的描述，正确的是 A．硫在氧气中燃烧，产生淡蓝色火焰，生成无色无味的气体 B．镁在空气中燃烧，发出耀眼白光，生成白色氧化镁 C．红磷在空气中燃烧，发出红色的火焰，产生大量白色烟雾 D．细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 【答案】D 【详解】A、硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体，描述错误。 B、“生成白色氧化镁”是实验结论，不属于对现象的描述，错误。 C、红磷燃烧生成的五氧化二磷是固体小颗粒，因此现象是产生大量白烟，不是白色烟雾，描述错误。 D、细铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体，符合事实，描述正确。 6．（25-26九年级上·重庆·阶段检测）纳米铁粉是非常细小的铁的小颗粒，在空气中稍加热即可剧烈燃烧，如图是纳米铁粉在锥形瓶中燃烧的实验。下列说法不正确的是 A．锥形瓶内的水也可用一层细沙代替 B．纳米铁粉燃烧时气球变大，冷却至常温后气球变瘪 C．铁粉剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，有黑色固体生成 D．激光手电的主要作用是照亮锥形瓶内的铁粉，便于观察铁粉的现象 【答案】D 【详解】A、纳米铁粉在空气中燃烧，放出大量热，锥形瓶中的水可防止熔融物溅落炸裂瓶底，水也可用一层细沙代替，故选项说法正确； B、纳米铁粉在空气中燃烧，放出大量热，使装置内气体膨胀，一段时间后，消耗氧气，装置内气体减少，会观察到气球先膨胀后又变小，气球可用于缓解压强，故选项说法正确； C、纳米铁粉也是铁，铁粉会剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体，故选项说法正确； D、纳米铁粉稍加热即可剧烈燃烧，激光手电的作用是为反应提供能量，点燃锥形瓶内的铁粉，故选项说法错误； 故选：D。 7．（2026·江苏常州·一模）下列物质中属于氧化物的是 A．O2 B．Fe2O3 C．Cu(OH)2 D．Al(OH)3 【答案】B 【详解】氧化物是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物，氧化铁是由Fe、O两种元素组成的化合物，属于氧化物，氧气仅由氧元素组成，属于单质，氢氧化铜由Cu、O、H元素组成，氢氧化铝由Al、O、H元素组成，它们均由三种元素组成，均不属于氧化物。 8．（2026·广东东莞·三模）氧气是人类活动必需的物质之一，下列与实验室制取氧气有关的装置或操作错误的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A.该装置为加热固体制取氧气的发生装置，规范要求试管口需略向下倾斜，防止反应生成的冷凝水倒流回灼热的试管底部，导致试管炸裂，A正确。 B.氧气不易溶于水且不与水反应，可用排水法收集，图中装置符合排水法收集的操作要求，B正确。 C.氧气密度略大于空气，可用向上排空气法收集，导管伸至集气瓶底部可彻底排尽瓶内空气，C正确。 D.氧气密度略大于空气，所以收集的氧气应正放在实验台上，图中为倒置，D错误。 9．（25-26九年级下·云南·阶段检测）某小组利用数字化传感器探究过氧化氢的分解反应，分别进行三组实验： ①溶液(不加任何试剂)； ②溶液固体； ③溶液固体。 测得容器内压强随时间变化曲线如图所示(a、b、c对应①②③)。下列分析错误的是 A．由曲线可知，过氧化氢在常温下能缓慢分解产生氧气 B．对比曲线和，可知对过氧化氢分解的催化效果比更好 C．对比曲线和，说明能加快过氧化氢的分解速率 D．实验②和实验③中，等质量的过氧化氢完全分解后，生成氧气的质量不相等 【答案】D 【详解】A.曲线a对应不加任何试剂的组，压强随时间缓慢升高，说明有缓慢生成，可证明常温下能缓慢分解，正确。 B.曲线b、c的变量仅为催化剂种类，相同时间内c的压强升高幅度更大，说明催化下分解速率更快，催化效果优于，正确。 C.曲线a无催化剂，曲线b加入，b的压强升高速率远大于a，说明能加快的分解速率，正确。 D.生成物质量由反应物质量决定，催化剂不改变生成物质量。实验②③中的质量、浓度均相等，完全分解后生成的质量相等，错误。 10．（2026·山西太原·二模）实验室可用加热高锰酸钾的方法制取氧气。下列有关实验的表述正确的一项是 A．用水润湿试管口，将橡胶塞塞进试管口 B．用排水法收集到氧气不纯的原因可能是装置漏气 C．当观察到导管口有气泡连续均匀冒出时，说明已集满 D．实验过程中试管炸裂的原因可能是试管外壁有水 【答案】D 【详解】A. 向试管口塞橡胶塞时无需润湿试管口，润湿会导致塞子固定不牢，正确操作是将橡胶塞缓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，错误； B. 装置漏气会导致无法收集到氧气或收集不满，不会造成氧气不纯；氧气不纯通常是集气瓶未装满水，或未等气泡连续均匀冒出就开始收集等原因导致的，错误； C. 导管口有连续均匀气泡冒出是开始收集氧气的时机，氧气集满的标志是集气瓶口有较大气泡向外冒出，错误； D. 试管外壁有水时，加热会使试管受热不均，极易造成试管炸裂，正确。 11．（23-24九年级上·四川南充·阶段检测）请沿用科学家认识事物的方式认识“空气”。 (1)从宏观角度：氮气由___________ 组成。 (2)从微观角度：用“ ”表示氮原子，“ ”表示氧原子。 ①用“ ”可表示的微粒是___________(填化学符号)。 ②同温同压下，气体的体积比等于分子数目比。若空气中其他成分忽略不计，如图可表示空气微观模型的是___________(填标号)。 (3)从变化角度：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，观察到的现象是___________。 (4)从环保角度：下列保护空气措施合理的有___________(填标号)。 A．工厂通过加高烟囱直接排放废气 B．植树造林 C．提倡步行、骑自行车等“低碳”出行方式 【答案】(1)氮元素 (2) C (3)燃着的木条熄灭 (4)BC 【详解】（1）从宏观角度看，物质是由元素组成的，氮气是一种单质，由氮元素组成。 （2）①从微观角度，表示为氮原子，两个连在一起，则表示为一个氮分子，用化学符号表示为； ②空气中氮气约占，氧气约占，在同温同压下，气体的体积比等于分子数目比，则二者的分子数目比约为。 A.图中氮分子:氧分子=，不符合题意。 B.图中氮分子:氧分子=，不符合题意。 C.图中氮分子:氧分子=，符合题意。 （3）液态空气中升温时，沸点低的气体先汽化。氮气沸点（）比氧气沸点（）低，会先变成气体逸出。而氮气不支持燃烧，所以燃着的木条遇到大量氮气会熄灭，因此观察到的现象是燃着的木条熄灭。 （4）A.加高烟囱没有减少废气污染物总量，仍会污染空气，不符合题意。 B.植树造林可净化空气，符合题意。 C.低碳出行可减少化石燃料消耗，减少空气污染物排放，符合题意。 12．（2026·湖南长沙·三模）氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它可以和许多物质发生反应。图甲、乙、丙分别是木炭、硫粉和细铁丝在氧气中的反应。 (1)甲中观察到的实验现象是__________。 (2)丙中集气瓶底部放少量水的目的是__________。 (3)甲、乙、丙中发生的三个反应的相同点有__________（写出一点即可）。 (4)做实验甲和乙时，木炭、硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈；做丙实验时，铁丝在氧气中剧烈燃烧，而在空气中只是发红并未燃烧。据此说明可燃物能否燃烧或燃烧的剧烈程度与__________有关。 【答案】(1)发出白光 (2)防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶 (3)反应物都有氧气或反应物均为单质或都是氧化反应或都是化合反应或生成物都是氧化物（合理即可） (4)氧气浓度 【详解】（1）略； （2）铁丝在氧气中燃烧的实验中，应在集气瓶的底部放少量的水或细沙，防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶； （3）略； （4）物质在空气中和氧气中反应的剧烈程度不同，主要是因为氧气的浓度不同 13．（26-27九年级上·安徽亳州·阶段检测）测定空气中氧气含量实验 利用红磷燃烧测定空气中氧气体积分数的实验中，传感器记录集气瓶中气压随时间变化的情况如图所示。 (1)图1中红磷燃烧的文字表达式是：______________________________。 (2)燃烧结束，等到集气瓶冷却到室温，打开止水夹，观察到的现象是____________________________，由此得出结论：空气中氧气约占空气总体积的________________。 (3)该实验中红磷需足量，目的是_______________________________；如果实验结果偏小，可能的原因有________________________________（答一点即可）。 (4)图2中BC段气压变化的原因是________________________，CD段气压变化的原因是_________________________________，DE段气压变化的原因是__________________________________。 【答案】(1)红磷+氧气五氧化二磷 (2) 烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终上升约至1刻度处 (3) 将集气瓶内氧气完全消耗 红磷的量不足（或装置漏气或未等集气瓶冷却到室温就打开止水夹） (4) 红磷燃烧放热，集气瓶内气体膨胀，气压增大 红磷燃烧消耗氧气，且温度逐渐冷却至室温，使集气瓶内气压减小 打开止水夹后，水沿导管进入集气瓶，使集气瓶内气压增大 【详解】（1）磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷。 （2）待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终上升约至1刻度处。由此可知氧气约占空气总体积的五分之一。 （3）该实验中红磷需足量，目的是将集气瓶内氧气完全消耗；如果实验结果偏小，可能的原因是红磷的量不足或装置漏气或未等集气瓶冷却到室温就打开止水夹。 （4）①图2中BC段气压变化的原因是红磷燃烧放热导致瓶内气压增大。②CD段气压变化的原因是完全反应后氧气消耗，温度降低。③DE段气压变化的原因是打开止水夹后，水沿导管进入集气瓶，使集气瓶内气压增大。 14．（25-26八年级下·河北衡水·期末）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下图所示，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) 避免冷凝水回流到高温试管底部导致试管炸裂 (3)b (4) 二氧化锰 催化 能 【详解】（1）略。 （2）装置A试管口放置棉花，是高锰酸钾受热分解制氧气的特征装置，对应文字表达式为：； 固体药品中含有水分，加热后变成水蒸气，在试管口遇冷液化成冷凝水；试管口略向下倾斜，可避免冷凝水回流到高温试管底部，冷热不均导致试管炸裂。 （3）氧气密度比空气大，采用长管（b）进、短管（c）出的方式收集。 （4）过氧化氢常温下分解速率极慢，需要加入二氧化锰作催化剂加快反应速率； 高锰酸钾受热分解的剩余固体中含有二氧化锰，二氧化锰可重复催化过氧化氢分解，因此可以替代。 15．（25-26八年级上·黑龙江绥化·期中）实验室常用下列装置来制取氧气： (1)写出图A中标号仪器的名称：①___________；②___________。 (2)用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时发生装置应选用_______(填序号)，若从控制反应速率和节约药品的角度考虑，应将长颈漏斗换成_______。收集较干燥的氧气应选收集装置_______(填序号)，检验氧气是否集满的方法是___________________________。 (3)用高锰酸钾制取氧气的文字表达式_______________________，反应的基本类型是_______。发生装置选择应_____，需要补充一种用品是_____，作用是防止________________。用E装置收集氧气的最佳时刻为_____________________。收集完毕后要先_______________，后_________________________，可以防止水槽中的水倒吸使试管炸裂。 (4)铁丝在氧气中能够燃烧，现象为_____________________________，瓶底放少量水和细沙可以防止___________________________。反应文字表达是为_______________________。 (5)若将下图两个装置连接，可以测量收集到氧气的体积，氧气应从________(填“a”或“b”)口通入。 (6)实验室里，常用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法制备甲烷，发生装置应选择________(填字母)，可用装置E收集甲烷，是利用了甲烷 _________________的性质。 【答案】(1) 长颈漏斗 集气瓶 (2) B 分液漏斗 D 将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已集满 (3) 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 分解反应 A 棉花团 固体粉末进入导管 导管口有连续均匀气泡冒出时 将导管移出水面 熄灭酒精灯 (4) 剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体 高温熔融物溅落炸裂集气瓶瓶底 (5)b (6) A 难溶于水（不与水反应） 【详解】（1）略。 （2）过氧化氢和二氧化锰制氧气是固液不加热型反应，发生装置选B； 分液漏斗可控制液体滴加速率，能控制反应速率、节约药品，因此替换长颈漏斗； 要收集干燥的氧气，氧气密度大于空气，选择向上排空气法D，利用助燃性验满，需在瓶口检验。 （3）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应为一种物质生成多种物质，属于分解反应； 反应物是固体、需要加热，发生装置选A； 试管口需要加棉花，防止固体粉末随气流进入导管堵塞导管； 排水法收集要等气泡连续均匀冒出再收集（初始气泡是装置内空气，防止气体不纯）； 实验结束先移导管后熄灯，防止倒吸。 （4）铁丝燃烧的典型现象为剧烈燃烧、火星四射，生成黑色高温熔融物，瓶底放水/细沙是防止熔融物溅落炸裂瓶底。 （5）该装置利用氧气排水法测体积，氧气密度远小于水，需从短管b通入，将水从长管压入量筒，排出水的体积就是氧气体积。 （6）制备甲烷是加热固体混合物的反应，发生装置选固体加热型A；能用排水法收集，利用了甲烷难溶于水、不与水反应的性质。 能力进阶 16．（25-26八年级下·山东淄博·期末）如图所示为实验室常用的实验装置，据图回答下列问题。 (1)仪器a的名称是______________；实验室用A装置并在试管口放一团棉花制取氧气，放棉花的目的是__________________________________________。 (2)用B装置制取氧气，反应的化学方程式为___________________________________。 (3)用装置C作为发生装置的优点是___________________________________，关闭弹簧夹，反应停止后液面应位于_______(填“1”“2”或“3”)处。 (4)装置G可以用来收集气体，还可以防倒吸。请你推测该气体的密度______________(填“大于或小于”)空气的密度。 (5)实验室制取甲烷的方法是：用无水醋酸钠和碱石灰两种固体药品，经研磨均匀混合后装入试管中，加热后产生甲烷气体。通常情况下，甲烷是没有颜色、没有气味的气体，比空气轻，极难溶于水。实验室若要制取一瓶纯净的甲烷气体应选用的发生和收集装置是_______(填选项字母)。 (6)如果利用图1装置研究的分解反应，所得结果如图2所示。①②只有加入过氧化氢溶液的浓度不同，①的浓度比②的浓度大。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．对比b点和e点不能验证反应速率与的浓度有关 C．对比c点和e点可以验证反应速率与的浓度有关 D．该实验能证明对的分解起催化作用 【答案】(1) 铁架台 防止加热时固体粉末进入导管 (2) (3) 可以控制反应的发生与停止 3 (4)小于 (5)AD (6)BD 【详解】（1）略。 A装置是加热高锰酸钾制氧气，试管口放棉花，是为了阻挡固体粉末被气流吹入导管。 （2）B 是固液常温型发生装置，用双氧水和二氧化锰制取氧气，化学方程式略。 （3）C 装置带有多孔塑料板与弹簧夹，关闭弹簧夹时，试管内气压增大，把液体压回长颈漏斗，固液分离，反应停止；打开弹簧夹，液体流下，固液接触，反应开始。优点：可随时控制反应的发生与停止。 关闭弹簧夹，固液分离，液面降到多孔隔板以下，也就是3处。 （4）G 装置是短管进气、长管出气，相当于向下排空气法，所以该气体密度小于空气。 （5）无水醋酸钠和碱石灰都是固体，反应需要加热，发生装置选A；甲烷极难溶于水，要收集纯净的气体，选用排水法D。 （6）氧气的体积分数越大，说明生成的氧气越多。 A. 图2中的a点后开始产生氧气，此时操作是推动注射器活塞加入过氧化氢溶液，正确。 B. b点和e点来自不同曲线，对应的氧气的体积分数相同，但达到该点所需时间不同，所用时间越短，反应速率越快。①②实验只有过氧化氢浓度不同，能说明反应速率与过氧化氢浓度有关。错误。 C. c点和e点分别对应两种浓度溶液在相同时间下的氧气的体积分数，其他条件相同，则可验证浓度对反应速率的影响，正确。 D. 该实验仅使用了MnO2作为催化剂，但没有设置不加MnO2的对照组，因此不能证明MnO2对该反应起催化作用，错误。 17．（25-26八年级下·山东潍坊·阶段检测）建构合理的思维模型，既能促进深度学习，又能提高思维品质。小科建构了“两组分混合物含量测定”的思维模型。 运用该模型对教材中“测定空气中氧气含量”的实验进行了再探究：忽略含量很低的其它物质，空气可以看成由氮气和氧气组成的两组分混合物。 【探究一】根据沸点低的组分先汽化的性质，测定混合物中某组分的含量。 (1)将空气转变为液态空气，液氮先汽化。从建模角度分析，该操作属于上述思维模型中的______。 【探究二】根据混合物中某组分发生化学反应，测定混合物中某组分的含量。 按如图甲装置测定空气中氧气含量。 【实验步骤】 实验1：按图1所示装置，用白磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。 实验2：按图2所示装置，在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂(其中辅助成分不干扰实验)，利用铁生铁锈(铁能与氧气反应生成铁锈)的原理测定空气中氧气的体积分数。 (2)实验1中止水夹最合理的打开时间是_________。该实验中，白磷要足量的目的是____________。 【交流评价】 (3)已知：在空气中点燃石蜡，会生成水和二氧化碳等物质。实验1若用足量石蜡替换白磷，规范操作后，测得的氧气含量将______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 【继续探究】 运用上述思维模型，小科又设计了图乙的实验装置。 (4)利用图乙装置进行实验，在实验加热过程中，硬质玻璃管上小气球的作用是__________________________________________________________________。 (5)请根据某小组提供的实验数据，完成表格： 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体积 实验测得空气中氧气的体积分数(保留整数) 50mL 20mL 7mL ______ (6)不同实验小组做上述实验时结果差别较大，其中有些小组测定出空气中氧气的体积分数低于实际数值，请分析导致测定数值偏低的原因是____________、____________(答出两点即可)。 【答案】(1)分离转移 (2) 装置冷却至室温 将集气瓶内氧气充分耗尽 (3)偏小 (4)缓冲气压 (5)19% (6) 气密性差 铜粉量不足（未冷却就读数，合理就好） 【详解】（1）将空气转变为液态空气，液氮先汽化。从建模角度分析，该操作属于上述思维模型中的分离转移。 （2）实验1中止水夹最合理的打开时间是冷却到室温时，防止因为压强原因导致结果偏小； 该实验中，白磷要足量的目的是使集气瓶中的氧气完全反应，若氧气未消耗完，结果也会偏小。 （3）在空气中点燃石蜡，会生成水和二氧化碳等物质。实验1若用足量石蜡替换白磷，石蜡燃烧生成二氧化碳，导致气压无明显变化，规范操作后，测得的氧气含量将偏小。 （4）利用图乙装置进行实验，在实验加热过程中，硬质玻璃管上小气球的作用是在温度升高，压强增大的时候会平衡装置内外压强，防止胶塞弹出。 （5）反应前空气总体积，反应后消耗的氧气的体积为，则氧气的体积分数为。 （6）不同实验小组做上述实验时结果差别较大，其中有些小组测定出空气中氧气的体积分数低于实际数值，导致测定数值偏低的原因是铜粉不足（或装置漏气或反应前后气球大小不一致或没有冷却至室温就读数等）。 18．（25-26八年级下·山东东营·期末）有同学发现：带火星的木条在空气中不会复燃，若用装有60%水的集气瓶倒置在水槽中收集氧气，得到的气体能使带火星的木条复燃。为了找到能使带火星木条复燃的氧气含量最小值，他们利用排水法收集气体进行测定。 【实验研究】 (1)第一组实验：取3只集气瓶，编号为①②③，分别装入15%、30%和45%的水，盖上盖玻璃片倒置在水槽中。当气泡________放出后，导管口伸入集气瓶把其中的水全部排出，将相同的3支带火星木条分别插入①～③号瓶中，记录实验现象。 获得第一组实验现象后，又做了第二组实验，并记录实验现象，两组实验数据和现象见下表： 实验分组 第一组 第二组 实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 集气瓶装水的体积分数/% 15 30 45 34 38 42 带火星木条状况 亮 很亮 复燃 很亮 复燃 A 上表中A处的实验现象应该为______（填“亮”或“很亮”或“复燃”），得出上述两组实验现象后，有的同学认为还不能确定能使带火星木条复燃的氧气含量最小值，需继续进行实验。则实验序号⑦的集气瓶装水的体积分数应该是______%。 【实验结论】 (2)装有60%水的集气瓶中收集到的氧气体积分数最大值为______， 再经过数次实验并计算后得出：能使带火星木条复燃的氧气含量最小值为48.7%。 【反思】 (3)用排空气法收集氧气验满观察到木条复燃时氧气不一定收集满，应采取的措施是____________________________。 【答案】(1) 连续均匀 复燃 36 (2)68.4% (3)将带火星的木条放在集气瓶口，多次重复验满操作，或者延长收集时间，也可以改用排水法收集（排水法收集的氧气纯度更高，验满更直观） 【详解】（1）实验开始时排出的是装置内的空气，所以应当气泡连续均匀放出后，再收集氧气；上表中A处的实验现象应该为复燃；得出上述两组实验现象后，有的同学认为还不能确定能使带火星木条复燃的氧气含量最小值，需继续进行实验。则实验序号⑦的集气瓶装水的体积分数应该是36%，因为第二组④和⑤的现象分别是很亮和复燃，34和38的中间值是36。 （2）装有60%水的集气瓶中收集到的氧气体积分数最大值为：60%+40%×21%=68.4%。 （3）当观察到木条复燃时，氧气不一定真的收集满，这是因为瓶内的氧气浓度可能只是达到了能让木条复燃的程度，还没有完全充满集气瓶。可以采取的措施是：将带火星的木条放在集气瓶口，多次重复验满操作，或者延长收集时间，也可以改用排水法收集（排水法收集的氧气纯度更高，验满更直观）。 19．（25-26九年级上·江苏无锡·阶段检测）实验室常用过氧化氢溶液制取氧气。实验小组同学对该反应进行探究。 实验1：验证是分解的催化剂。 (1)证明能加快分解速率的实验现象是_________________________________________。 实验2：探究催化剂种类和质量对分解的催化效果的影响。 【进行实验】称取催化剂置于三颈瓶中，塞紧胶塞，用注射器将的过氧化氢溶液快速注入。 测定氧气浓度达到最高值时所用的时间，实验记录如下： 序号 初始温度℃ 催化剂种类 催化剂质量g 氧气浓度达到最高值时所用时间s ① 30 0.03 8 ② 30 0.03 32 ③ 30 0.04 29 ④ 30 0.05 28 ⑤ 30 0.03 3364 ⑥ 30 0.04 837 ⑦ 30 0.05 464 注：①氧气浓度达到最高值时已完全分解；②在可控范围内，过氧化氢分解速率越快，催化效果越好。 【解释与结论】 (2)实验2中，效果最好的催化剂是_________。 (3)实验⑤⑥⑦的目的是_____________________________________。 (4)与实验③⑥目的相同的实验组还有_____________________(写出一组即可)。 【反思与评价】 (5)继续实验，发现活性炭比的催化效果差。其实验方案：称取一定质量的活性炭置于三颈瓶中，塞紧胶塞，用注射器将过氧化氢溶液快速注入。在初始温度时测定并记录实验结果。 ①实验中称取的活性炭质量为_____________g。 ②测定结果是_________________________________________。 【答案】(1)步骤I中带火星的木条不复燃，步骤III中加入二氧化锰后，试管内快速产生大量气泡，带火星的木条复燃 (2)MnO2（二氧化锰） (3)探究在其他条件相同时，的质量对分解催化效果的影响 (4)实验①②（或①⑤、②⑤、④⑦，任意写一组即可） (5) 0.03 氧气浓度达到最高值时所用的时间大于8s 【详解】（1）要证明能加快过氧化氢分解，需要做对照：不加二氧化锰时，过氧化氢分解速率很慢，产生氧气少，带火星木条不复燃；加入二氧化锰后，分解速率大幅提升，快速生成大量氧气，使带火星木条复燃，通过两组现象的差异证明二氧化锰加快了反应速率。 （2）根据题给注释：分解速率越快，氧气浓度达到最高值的时间越短，催化效果越好。对比实验①②⑤，相同质量下对应的时间仅8s，远短于其他催化剂，因此效果最好。 （3）实验⑤⑥⑦的变量只有的质量，初始温度、过氧化氢的量等其他条件完全一致，目的是探究氯化铜的质量改变时，对过氧化氢分解催化效果的影响。 （4）实验③⑥的变量是催化剂种类，其他条件（温度、催化剂质量均为0.04g）都相同，目的是探究相同质量下不同催化剂的效果差异。符合该对照逻辑的组还有：①②、①⑤、②⑤、④⑦，任选一组即可” （5）该实验目的是对比活性炭和二氧化锰的催化效果，需要控制变量：除了催化剂种类不同，其余条件要和实验1的对应实验组（①）完全一致，因此活性炭质量要和①中质量相等；已知活性炭催化效果更差，说明反应速率更慢，因此氧气浓度达到最高值的时间会比实验组①的时间更长。 20．（25-26九年级上·江苏无锡·阶段检测）阅读下面的科普短文 臭氧 纯净的臭氧(O3)在常温下是天蓝色的气体，有难闻的鱼腥气味，不稳定，易转化为氧气。它虽然是空气质量播报中提及的大气污染物，但位于臭氧层中的臭氧能吸收紫外线，保护地面生物不受伤害，是地球生物的保护伞。近年来臭氧的应用发展较快，受到人们的重视。 在一定条件下，可以转化为(如图1)。研究人员分别在充满氧气、空气的反应器中，用臭氧分析仪监测紫外灯照射产生的臭氧浓度随时间的变化情况，实验结果如图2所示。 比活泼得多，是一种强氧化性气体，具有较强的杀菌能力，可用于污水处理等工艺中。研究人员通过实验研究了臭氧浓度与其杀菌效果的关系，结果如图3所示。 但是，臭氧浓度高会刺激呼吸道黏膜、损伤细胞，对人体有一定的伤害，使用臭氧对室内消毒必须注意安全，消毒完毕后，需要开窗通风至少10~15分钟。 (1)臭氧的物理性质有_________________________(写一条)。 (2)由图1可知，氧气转化为臭氧的符号表达式为_________________________________。 (3)为什么说大气层中的臭氧层是地球生物的保护伞？_______________________________________。 (4)由图2可知，紫外灯照射时间相同时，氧气产生的臭氧浓度比空气_____(填“大”或“小”)。由图3可以得出的结论是：实验研究的臭氧浓度范围内，_________________________________________。 (5)下列叙述正确的是_________(填字母)。 A．由氧气制得液态臭氧的过程中，既有物理变化也有化学变化 B．臭氧在生产生活中有很多用途，对人类有益无害 C．臭氧比氧气活泼，可用于消毒杀菌、污水处理等方面 【答案】(1)常温下是天蓝色的气体。 (2) (3)臭氧层中的臭氧能吸收紫外线，保护地面生物不受伤害。 (4) 大 臭氧浓度越大，杀菌效果越好。 (5)AC 【详解】（1）物理性质是指不需要通过化学变化就能表现出来的性质，由短文可知，臭氧的物理性质有：在常温下是天蓝色的气体，有难闻的鱼腥气味。 （2）根据图1的转化流程，反应物是氧气，反应条件为放电，生成物是臭氧，详见答案。 （3）直接从题干原文提取对应信息即可，详见答案。 （4）观察图2，相同照射时间下氧气组的臭氧浓度更高； 观察图3，臭氧浓度升高时灭菌率随之上升，可得出对应结论。 （5）A.氧气转化为臭氧有新物质生成，属于化学变化，降温使臭氧液化是状态改变，属于物理变化，正确； B.臭氧浓度过高会刺激呼吸道、损伤细胞，对人体有害，错误； C.题干明确说明臭氧比氧气活泼，可用于杀菌、污水处理，正确。 故选AC。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $